source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 1746

Last change on this file since 1746 was 1746, checked in by gronemeier, 8 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 87.4 KB
RevLine 
[1682]1!> @file data_output_2d.f90
[1036]2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
[1691]16! Copyright 1997-2015 Leibniz Universitaet Hannover
[1704]17!--------------------------------------------------------------------------------!
[1036]18!
[254]19! Current revisions:
[1]20! -----------------
[1746]21!
22!
[1552]23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: data_output_2d.f90 1746 2016-02-05 13:19:50Z gronemeier $
26!
[1746]27! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
28! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
29!
[1704]30! 1703 2015-11-02 12:38:44Z raasch
31! bugfix for output of single (*) xy-sections in case of parallel netcdf I/O
32!
[1702]33! 1701 2015-11-02 07:43:04Z maronga
34! Bugfix in output of RRTGM data
35!
[1692]36! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
37! Added output of Obukhov length (ol) and radiative heating rates  for RRTMG.
38! Formatting corrections.
39!
[1683]40! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
41! Code annotations made doxygen readable
42!
[1586]43! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
44! Added support for RRTMG
45!
[1556]46! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
47! Added output of r_a and r_s
48!
[1552]49! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]50! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
51! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
52! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
53! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]54!
[1360]55! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
56! New particle structure integrated.
57!
[1354]58! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
59! REAL constants provided with KIND-attribute
60!
[1329]61! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
62! parts concerning iso2d output removed,
63! -netcdf output queries
64!
[1321]65! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]66! ONLY-attribute added to USE-statements,
67! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
68! kinds are defined in new module kinds,
69! revision history before 2012 removed,
70! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
71! all variable declaration statements
[1309]72!
[1319]73! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
74! barrier argument removed from cpu_log.
75! module interfaces removed
76!
[1312]77! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
78! bugfix: close #if defined( __netcdf )
79!
[1309]80! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]81! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
82! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
83! To increase the performance for parallel output, the following is done:
84! - Update of time axis is only done by PE0
85! - Cross sections are first stored on a local array and are written
86!   collectively to the output file by all PEs.
[674]87!
[1116]88! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
89! ql is calculated by calc_liquid_water_content
90!
[1077]91! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
92! Bugfix in output of ql
93!
[1066]94! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
95! Bugfix: Output of cross sections of ql
96!
[1054]97! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
98! +qr, nr, qc and cross sections
99!
[1037]100! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
101! code put under GPL (PALM 3.9)
102!
[1035]103! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
104! netCDF4 without parallel file support implemented
105!
[1008]106! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
107! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
108!
[979]109! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
110! +z0h
111!
[1]112! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
113! Initial revision
114!
115!
116! Description:
117! ------------
[1682]118!> Data output of horizontal cross-sections in netCDF format or binary format
119!> compatible to old graphic software iso2d.
120!> Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
121!> ---------  correctly. (zu is used always)!
[1]122!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]123 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
124 
[1]125
[1320]126    USE arrays_3d,                                                             &
[1691]127        ONLY:  dzw, e, nr, ol, p, pt, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, qsws,  &
[1320]128               rho, sa, shf, tend, ts, u, us, v, vpt, w, z0, z0h, zu, zw
129       
[1]130    USE averaging
[1320]131       
132    USE cloud_parameters,                                                      &
133        ONLY:  hyrho, l_d_cp, precipitation_amount, precipitation_rate, prr,   &
134               pt_d_t
135               
136    USE control_parameters,                                                    &
137        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
138               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
139               do2d_xy_last_time, do2d_xy_n, do2d_xy_time_count,               &
140               do2d_xz_last_time, do2d_xz_n, do2d_xz_time_count,               &
141               do2d_yz_last_time, do2d_yz_n, do2d_yz_time_count,               &
[1327]142               ibc_uv_b, icloud_scheme, io_blocks, io_group,                   &
143               message_string, netcdf_data_format,                             &
[1320]144               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz, psolver, section,        &
145               simulated_time,  simulated_time_chr, time_since_reference_point
146       
147    USE cpulog,                                                                &
148        ONLY:  cpu_log, log_point 
149       
150    USE grid_variables,                                                        &
151        ONLY:  dx, dy
152       
153    USE indices,                                                               &
154        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg,       &
155               nz, nzb, nzt
156               
157    USE kinds
[1551]158   
159    USE land_surface_model_mod,                                                &
160        ONLY:  c_liq, c_liq_av, c_soil_av, c_veg, c_veg_av, ghf_eb,            &
161               ghf_eb_av, lai, lai_av, m_liq_eb, m_liq_eb_av, m_soil,          &
162               m_soil_av, nzb_soil, nzt_soil, qsws_eb, qsws_eb_av,             &
163               qsws_liq_eb, qsws_liq_eb_av, qsws_soil_eb, qsws_soil_eb_av,     &
[1555]164               qsws_veg_eb, qsws_veg_eb_av, r_a, r_a_av, r_s, r_s_av, shf_eb,  &
165               shf_eb_av, t_soil, t_soil_av, zs
[1551]166   
[1]167    USE netcdf_control
[1320]168
169    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]170        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
171               particles, prt_count
[1320]172   
[1]173    USE pegrid
174
[1551]175    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1585]176        ONLY:  rad_net, rad_net_av, rad_sw_in, rad_sw_in_av, rad_sw_out,       &
[1691]177               rad_sw_out_av, rad_sw_cs_hr, rad_sw_cs_hr_av, rad_sw_hr,        &
178               rad_sw_hr_av, rad_lw_in, rad_lw_in_av, rad_lw_out,              &
179               rad_lw_out_av, rad_lw_cs_hr, rad_lw_cs_hr_av, rad_lw_hr,        &
180               rad_lw_hr_av
[1551]181
[1]182    IMPLICIT NONE
183
[1682]184    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !<
185    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !<
186    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !<
187    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !<
188    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !<
[1320]189   
[1682]190    INTEGER(iwp) ::  av        !<
191    INTEGER(iwp) ::  ngp       !<
192    INTEGER(iwp) ::  file_id   !<
193    INTEGER(iwp) ::  i         !<
194    INTEGER(iwp) ::  if        !<
195    INTEGER(iwp) ::  is        !<
196    INTEGER(iwp) ::  iis       !<
197    INTEGER(iwp) ::  j         !<
198    INTEGER(iwp) ::  k         !<
199    INTEGER(iwp) ::  l         !<
200    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !<
201    INTEGER(iwp) ::  n         !<
[1703]202    INTEGER(iwp) ::  nis       !<
[1682]203    INTEGER(iwp) ::  ns        !<
204    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< lower limit of the data field (usually nzb)
205    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< upper limit of the data field (usually nzt+1)
206    INTEGER(iwp) ::  psi       !<
207    INTEGER(iwp) ::  s         !<
208    INTEGER(iwp) ::  sender    !<
209    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !<
[1320]210   
[1682]211    LOGICAL ::  found          !<
212    LOGICAL ::  resorted       !<
213    LOGICAL ::  two_d          !<
[1320]214   
[1682]215    REAL(wp) ::  mean_r        !<
216    REAL(wp) ::  s_r2          !<
217    REAL(wp) ::  s_r3          !<
[1320]218   
[1682]219    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !<
220    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !<
221    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !<
222    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !<
223    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !<
224    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !<
[1359]225
[1]226#if defined( __parallel )
[1682]227    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !<
[1]228#endif
[1682]229    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !<
[1]230
231    NAMELIST /LOCAL/  rtext
232
233!
234!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
235!-- found in parameter data_output)
236    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
237    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
238    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
239
[1308]240    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
241
[1]242    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
243                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
244
245!
246!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
247!-- files have to be opened.
248    SELECT CASE ( mode )
249
250       CASE ( 'xy' )
251          s = 1
[667]252          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]253
[1308]254          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
255             ns = 1
256             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
257                ns = ns + 1
258             ENDDO
259             ns = ns - 1
260             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,nysg:nyng,1:ns) )
[1353]261             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]262          ENDIF
263
[493]264!
[1031]265!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]266          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]267             CALL check_open( 101+av*10 )
268          ENDIF
[1]269
270          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
271             CALL check_open( 21 )
272          ELSE
273             IF ( myid == 0 )  THEN
274#if defined( __parallel )
[667]275                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp) )
[1]276#endif
277             ENDIF
278          ENDIF
279
280       CASE ( 'xz' )
281          s = 2
[667]282          ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
[1]283
[1308]284          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
285             ns = 1
286             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
287                ns = ns + 1
288             ENDDO
289             ns = ns - 1
290             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
291             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
[1353]292             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]293          ENDIF
294
[493]295!
[1031]296!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]297          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]298             CALL check_open( 102+av*10 )
299          ENDIF
[1]300
301          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
302             CALL check_open( 22 )
303          ELSE
304             IF ( myid == 0 )  THEN
305#if defined( __parallel )
[667]306                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]307#endif
308             ENDIF
309          ENDIF
310
311       CASE ( 'yz' )
312          s = 3
[667]313          ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]314
[1308]315          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
316             ns = 1
317             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
318                ns = ns + 1
319             ENDDO
320             ns = ns - 1
321             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
322             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1353]323             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]324          ENDIF
325
[493]326!
[1031]327!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]328          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]329             CALL check_open( 103+av*10 )
330          ENDIF
[1]331
332          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
333             CALL check_open( 23 )
334          ELSE
335             IF ( myid == 0 )  THEN
336#if defined( __parallel )
[667]337                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:ny+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]338#endif
339             ENDIF
340          ENDIF
341
342       CASE DEFAULT
[254]343          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
344          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]345
346    END SELECT
347
348!
[1745]349!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
350!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
351!-- the given end time by the length of the given output interval.
352    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
353       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
354            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
355          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy cross-sections is not ',   &
356                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
357                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
358          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )
359          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
360          RETURN
361       ENDIF
362       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
363            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
364          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
365                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
366                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
367          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )
368          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
369          RETURN
370       ENDIF
371       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
372            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
373          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
374                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
375                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
376          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )
377          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
378          RETURN
379       ENDIF
380    ENDIF
381
382!
[1]383!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[667]384    ALLOCATE( local_pf(nxlg:nxrg,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]385
386!
387!-- Loop of all variables to be written.
388!-- Output dimensions chosen
389    if = 1
390    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
391    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
392
393    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
394
395       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1551]396
397          nzb_do = nzb
398          nzt_do = nzt+1
[1]399!
400!--       Store the array chosen on the temporary array.
401          resorted = .FALSE.
402          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
403
404             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
405                IF ( av == 0 )  THEN
406                   to_be_resorted => e
407                ELSE
408                   to_be_resorted => e_av
409                ENDIF
410                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
411
[1551]412             CASE ( 'c_liq*_xy' )        ! 2d-array
413                IF ( av == 0 )  THEN
414                   DO  i = nxlg, nxrg
415                      DO  j = nysg, nyng
416                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq(j,i) * c_veg(j,i)
417                      ENDDO
418                   ENDDO
419                ELSE
420                   DO  i = nxlg, nxrg
421                      DO  j = nysg, nyng
422                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq_av(j,i)
423                      ENDDO
424                   ENDDO
425                ENDIF
426                resorted = .TRUE.
427                two_d = .TRUE.
428                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
429
430             CASE ( 'c_soil*_xy' )        ! 2d-array
431                IF ( av == 0 )  THEN
432                   DO  i = nxlg, nxrg
433                      DO  j = nysg, nyng
434                         local_pf(i,j,nzb+1) = 1.0_wp - c_veg(j,i)
435                      ENDDO
436                   ENDDO
437                ELSE
438                   DO  i = nxlg, nxrg
439                      DO  j = nysg, nyng
440                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_soil_av(j,i)
441                      ENDDO
442                   ENDDO
443                ENDIF
444                resorted = .TRUE.
445                two_d = .TRUE.
446                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
447
448             CASE ( 'c_veg*_xy' )        ! 2d-array
449                IF ( av == 0 )  THEN
450                   DO  i = nxlg, nxrg
451                      DO  j = nysg, nyng
452                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg(j,i)
453                      ENDDO
454                   ENDDO
455                ELSE
456                   DO  i = nxlg, nxrg
457                      DO  j = nysg, nyng
458                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg_av(j,i)
459                      ENDDO
460                   ENDDO
461                ENDIF
462                resorted = .TRUE.
463                two_d = .TRUE.
464                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
465
466             CASE ( 'ghf_eb*_xy' )        ! 2d-array
467                IF ( av == 0 )  THEN
468                   DO  i = nxlg, nxrg
469                      DO  j = nysg, nyng
470                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb(j,i)
471                      ENDDO
472                   ENDDO
473                ELSE
474                   DO  i = nxlg, nxrg
475                      DO  j = nysg, nyng
476                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb_av(j,i)
477                      ENDDO
478                   ENDDO
479                ENDIF
480                resorted = .TRUE.
481                two_d = .TRUE.
482                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
483
484             CASE ( 'lai*_xy' )        ! 2d-array
485                IF ( av == 0 )  THEN
486                   DO  i = nxlg, nxrg
487                      DO  j = nysg, nyng
488                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai(j,i)
489                      ENDDO
490                   ENDDO
491                ELSE
492                   DO  i = nxlg, nxrg
493                      DO  j = nysg, nyng
494                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai_av(j,i)
495                      ENDDO
496                   ENDDO
497                ENDIF
498                resorted = .TRUE.
499                two_d = .TRUE.
500                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
501
[771]502             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
503                IF ( av == 0 )  THEN
504                   to_be_resorted => pt
505                ELSE
506                   to_be_resorted => lpt_av
507                ENDIF
508                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
509
[1]510             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
511                IF ( av == 0 )  THEN
[667]512                   DO  i = nxlg, nxrg
513                      DO  j = nysg, nyng
[1320]514                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]515                                                    dzw(1:nzt+1) )
516                      ENDDO
517                   ENDDO
518                ELSE
[667]519                   DO  i = nxlg, nxrg
520                      DO  j = nysg, nyng
[1]521                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
522                      ENDDO
523                   ENDDO
524                ENDIF
525                resorted = .TRUE.
526                two_d = .TRUE.
527                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
528
[1551]529             CASE ( 'm_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
530                IF ( av == 0 )  THEN
531                   DO  i = nxlg, nxrg
532                      DO  j = nysg, nyng
533                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb(j,i)
534                      ENDDO
535                   ENDDO
536                ELSE
537                   DO  i = nxlg, nxrg
538                      DO  j = nysg, nyng
539                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb_av(j,i)
540                      ENDDO
541                   ENDDO
542                ENDIF
543                resorted = .TRUE.
544                two_d = .TRUE.
545                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
546
547             CASE ( 'm_soil_xy', 'm_soil_xz', 'm_soil_yz' )
548                nzb_do = nzb_soil
549                nzt_do = nzt_soil
550                IF ( av == 0 )  THEN
551                   to_be_resorted => m_soil
552                ELSE
553                   to_be_resorted => m_soil_av
554                ENDIF
555                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
556
[1053]557             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
558                IF ( av == 0 )  THEN
559                   to_be_resorted => nr
560                ELSE
561                   to_be_resorted => nr_av
562                ENDIF
563                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
564
[1691]565             CASE ( 'ol*_xy' )        ! 2d-array
566                IF ( av == 0 ) THEN
567                   DO  i = nxlg, nxrg
568                      DO  j = nysg, nyng
569                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol(j,i)
570                      ENDDO
571                   ENDDO
572                ELSE
573                   DO  i = nxlg, nxrg
574                      DO  j = nysg, nyng
575                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol_av(j,i)
576                      ENDDO
577                   ENDDO
578                ENDIF
579                resorted = .TRUE.
580                two_d = .TRUE.
581                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
582
[1]583             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
584                IF ( av == 0 )  THEN
[729]585                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]586                   to_be_resorted => p
587                ELSE
[729]588                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]589                   to_be_resorted => p_av
590                ENDIF
591                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
592
593             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
594                IF ( av == 0 )  THEN
[215]595                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
596                      tend = prt_count
[667]597                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]598                   ELSE
[1353]599                      tend = 0.0_wp
[215]600                   ENDIF
[667]601                   DO  i = nxlg, nxrg
602                      DO  j = nysg, nyng
[1]603                         DO  k = nzb, nzt+1
604                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
605                         ENDDO
606                      ENDDO
607                   ENDDO
608                   resorted = .TRUE.
609                ELSE
[667]610                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]611                   to_be_resorted => pc_av
612                ENDIF
613
[1359]614             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]615                IF ( av == 0 )  THEN
[215]616                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
617                      DO  i = nxl, nxr
618                         DO  j = nys, nyn
619                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]620                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
621                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
622                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
623                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]624                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]625                               DO  n = 1, number_of_particles
626                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
627                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
628                                            particles(n)%weight_factor
629                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
630                                            particles(n)%weight_factor
631                                  ENDIF
[215]632                               ENDDO
[1359]633                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
634                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]635                               ELSE
[1353]636                                  mean_r = 0.0_wp
[215]637                               ENDIF
638                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]639                            ENDDO
640                         ENDDO
641                      ENDDO
[667]642                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]643                   ELSE
[1353]644                      tend = 0.0_wp
[1359]645                   ENDIF
[667]646                   DO  i = nxlg, nxrg
647                      DO  j = nysg, nyng
[1]648                         DO  k = nzb, nzt+1
649                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
650                         ENDDO
651                      ENDDO
652                   ENDDO
653                   resorted = .TRUE.
654                ELSE
[667]655                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]656                   to_be_resorted => pr_av
657                ENDIF
658
[72]659             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
660                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
[667]661                   DO  i = nxlg, nxrg
662                      DO  j = nysg, nyng
[72]663                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
664                   ENDDO
665                ENDDO
[1353]666                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]667                resorted = .TRUE.
668                two_d = .TRUE.
669                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
670
671             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1053]672                IF ( icloud_scheme == 1 )  THEN
673                   IF ( av == 0 )  THEN
674                      CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate )
675                      DO  i = nxlg, nxrg
676                         DO  j = nysg, nyng
677                            local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate(j,i)
678                         ENDDO
679                      ENDDO
680                   ELSE
681                      CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate_av )
682                      DO  i = nxlg, nxrg
683                         DO  j = nysg, nyng
684                            local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate_av(j,i)
685                         ENDDO
686                      ENDDO
687                   ENDIF
688                ELSE
689                   IF ( av == 0 )  THEN
690                      CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
691                      DO  i = nxlg, nxrg
692                         DO  j = nysg, nyng
693                            local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
694                         ENDDO
695                      ENDDO
696                   ELSE
697                      CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
698                      DO  i = nxlg, nxrg
699                         DO  j = nysg, nyng
[1320]700                            local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) *          &
701                                                  hyrho(nzb+1)
[1053]702                         ENDDO
703                      ENDDO
704                   ENDIF
705                ENDIF
706                resorted = .TRUE.
707                two_d = .TRUE.
708                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
709
710             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]711                IF ( av == 0 )  THEN
[1053]712                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
[667]713                   DO  i = nxlg, nxrg
714                      DO  j = nysg, nyng
[1053]715                         DO  k = nzb, nzt+1
716                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i)
717                         ENDDO
[72]718                      ENDDO
719                   ENDDO
720                ELSE
[1053]721                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
[667]722                   DO  i = nxlg, nxrg
723                      DO  j = nysg, nyng
[1053]724                         DO  k = nzb, nzt+1
725                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i)
726                         ENDDO
[72]727                      ENDDO
728                   ENDDO
729                ENDIF
730                resorted = .TRUE.
[1053]731                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]732
[1]733             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
734                IF ( av == 0 )  THEN
735                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
736                      to_be_resorted => pt
737                   ELSE
[667]738                   DO  i = nxlg, nxrg
739                      DO  j = nysg, nyng
[1]740                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]741                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
742                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]743                                                             ql(k,j,i)
744                            ENDDO
745                         ENDDO
746                      ENDDO
747                      resorted = .TRUE.
748                   ENDIF
749                ELSE
750                   to_be_resorted => pt_av
751                ENDIF
752                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
753
754             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
755                IF ( av == 0 )  THEN
756                   to_be_resorted => q
757                ELSE
758                   to_be_resorted => q_av
759                ENDIF
760                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
761
[1053]762             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]763                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]764                   to_be_resorted => qc
[1]765                ELSE
[1115]766                   to_be_resorted => qc_av
[1]767                ENDIF
768                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
769
[1053]770             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
771                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]772                   to_be_resorted => ql
[1053]773                ELSE
[1115]774                   to_be_resorted => ql_av
[1053]775                ENDIF
776                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
777
[1]778             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
779                IF ( av == 0 )  THEN
780                   to_be_resorted => ql_c
781                ELSE
782                   to_be_resorted => ql_c_av
783                ENDIF
784                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
785
786             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
787                IF ( av == 0 )  THEN
788                   to_be_resorted => ql_v
789                ELSE
790                   to_be_resorted => ql_v_av
791                ENDIF
792                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
793
794             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
795                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]796                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
797                      DO  i = nxl, nxr
798                         DO  j = nys, nyn
799                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]800                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
801                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
802                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
803                               DO  n = 1, number_of_particles
804                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
805                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
806                                                    particles(n)%weight_factor /  &
807                                                    prt_count(k,j,i)
808                                  ENDIF
[1007]809                               ENDDO
810                            ENDDO
811                         ENDDO
812                      ENDDO
813                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
814                   ELSE
[1353]815                      tend = 0.0_wp
[1359]816                   ENDIF
[1007]817                   DO  i = nxlg, nxrg
818                      DO  j = nysg, nyng
819                         DO  k = nzb, nzt+1
820                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
821                         ENDDO
822                      ENDDO
823                   ENDDO
824                   resorted = .TRUE.
825                ELSE
826                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]827                   to_be_resorted => ql_vp
828                ENDIF
829                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
830
[1053]831             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
832                IF ( av == 0 )  THEN
833                   to_be_resorted => qr
834                ELSE
835                   to_be_resorted => qr_av
836                ENDIF
837                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
838
[354]839             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
840                IF ( av == 0 ) THEN
[667]841                   DO  i = nxlg, nxrg
842                      DO  j = nysg, nyng
[354]843                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws(j,i)
844                      ENDDO
845                   ENDDO
846                ELSE
[667]847                   DO  i = nxlg, nxrg
848                      DO  j = nysg, nyng 
[354]849                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
850                      ENDDO
851                   ENDDO
852                ENDIF
853                resorted = .TRUE.
854                two_d = .TRUE.
855                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
856
[1551]857             CASE ( 'qsws_eb*_xy' )        ! 2d-array
858                IF ( av == 0 ) THEN
859                   DO  i = nxlg, nxrg
860                      DO  j = nysg, nyng
861                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb(j,i)
862                      ENDDO
863                   ENDDO
864                ELSE
865                   DO  i = nxlg, nxrg
866                      DO  j = nysg, nyng 
867                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb_av(j,i)
868                      ENDDO
869                   ENDDO
870                ENDIF
871                resorted = .TRUE.
872                two_d = .TRUE.
873                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
874
875             CASE ( 'qsws_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
876                IF ( av == 0 ) THEN
877                   DO  i = nxlg, nxrg
878                      DO  j = nysg, nyng
879                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb(j,i)
880                      ENDDO
881                   ENDDO
882                ELSE
883                   DO  i = nxlg, nxrg
884                      DO  j = nysg, nyng 
885                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb_av(j,i)
886                      ENDDO
887                   ENDDO
888                ENDIF
889                resorted = .TRUE.
890                two_d = .TRUE.
891                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
892
893             CASE ( 'qsws_soil_eb*_xy' )        ! 2d-array
894                IF ( av == 0 ) THEN
895                   DO  i = nxlg, nxrg
896                      DO  j = nysg, nyng
897                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb(j,i)
898                      ENDDO
899                   ENDDO
900                ELSE
901                   DO  i = nxlg, nxrg
902                      DO  j = nysg, nyng 
903                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb_av(j,i)
904                      ENDDO
905                   ENDDO
906                ENDIF
907                resorted = .TRUE.
908                two_d = .TRUE.
909                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
910
911             CASE ( 'qsws_veg_eb*_xy' )        ! 2d-array
912                IF ( av == 0 ) THEN
913                   DO  i = nxlg, nxrg
914                      DO  j = nysg, nyng
915                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb(j,i)
916                      ENDDO
917                   ENDDO
918                ELSE
919                   DO  i = nxlg, nxrg
920                      DO  j = nysg, nyng 
921                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb_av(j,i)
922                      ENDDO
923                   ENDDO
924                ENDIF
925                resorted = .TRUE.
926                two_d = .TRUE.
927                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
928
[1]929             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
930                IF ( av == 0 )  THEN
[667]931                   DO  i = nxlg, nxrg
932                      DO  j = nysg, nyng
[1]933                         DO  k = nzb, nzt+1
934                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
935                         ENDDO
936                      ENDDO
937                   ENDDO
938                   resorted = .TRUE.
939                ELSE
940                   to_be_resorted => qv_av
941                ENDIF
942                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
943
[1551]944             CASE ( 'rad_net*_xy' )        ! 2d-array
945                IF ( av == 0 ) THEN
946                   DO  i = nxlg, nxrg
947                      DO  j = nysg, nyng
948                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net(j,i)
949                      ENDDO
950                   ENDDO
951                ELSE
952                   DO  i = nxlg, nxrg
953                      DO  j = nysg, nyng 
954                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net_av(j,i)
955                      ENDDO
956                   ENDDO
957                ENDIF
958                resorted = .TRUE.
959                two_d = .TRUE.
960                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
961
[1585]962
963             CASE ( 'rad_lw_in_xy', 'rad_lw_in_xz', 'rad_lw_in_yz' )
964                IF ( av == 0 )  THEN
965                   to_be_resorted => rad_lw_in
[1551]966                ELSE
[1585]967                   to_be_resorted => rad_lw_in_av
[1551]968                ENDIF
[1701]969                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1551]970
[1585]971             CASE ( 'rad_lw_out_xy', 'rad_lw_out_xz', 'rad_lw_out_yz' )
972                IF ( av == 0 )  THEN
973                   to_be_resorted => rad_lw_out
974                ELSE
975                   to_be_resorted => rad_lw_out_av
976                ENDIF
[1701]977                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]978
[1691]979             CASE ( 'rad_lw_cs_hr_xy', 'rad_lw_cs_hr_xz', 'rad_lw_cs_hr_yz' )
980                IF ( av == 0 )  THEN
981                   to_be_resorted => rad_lw_cs_hr
982                ELSE
983                   to_be_resorted => rad_lw_cs_hr_av
984                ENDIF
[1701]985                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]986
987             CASE ( 'rad_lw_hr_xy', 'rad_lw_hr_xz', 'rad_lw_hr_yz' )
988                IF ( av == 0 )  THEN
989                   to_be_resorted => rad_lw_hr
990                ELSE
991                   to_be_resorted => rad_lw_hr_av
992                ENDIF
[1701]993                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]994
[1585]995             CASE ( 'rad_sw_in_xy', 'rad_sw_in_xz', 'rad_sw_in_yz' )
996                IF ( av == 0 )  THEN
997                   to_be_resorted => rad_sw_in
998                ELSE
999                   to_be_resorted => rad_sw_in_av
1000                ENDIF
[1701]1001                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]1002
1003             CASE ( 'rad_sw_out_xy', 'rad_sw_out_xz', 'rad_sw_out_yz' )
1004                IF ( av == 0 )  THEN
1005                   to_be_resorted => rad_sw_out
1006                ELSE
1007                   to_be_resorted => rad_sw_out_av
1008                ENDIF
[1701]1009                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]1010
[1691]1011             CASE ( 'rad_sw_cs_hr_xy', 'rad_sw_cs_hr_xz', 'rad_sw_cs_hr_yz' )
1012                IF ( av == 0 )  THEN
1013                   to_be_resorted => rad_sw_cs_hr
1014                ELSE
1015                   to_be_resorted => rad_sw_cs_hr_av
1016                ENDIF
[1701]1017                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]1018
1019             CASE ( 'rad_sw_hr_xy', 'rad_sw_hr_xz', 'rad_sw_hr_yz' )
1020                IF ( av == 0 )  THEN
1021                   to_be_resorted => rad_sw_hr
1022                ELSE
1023                   to_be_resorted => rad_sw_hr_av
1024                ENDIF
[1701]1025                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]1026
[96]1027             CASE ( 'rho_xy', 'rho_xz', 'rho_yz' )
1028                IF ( av == 0 )  THEN
1029                   to_be_resorted => rho
1030                ELSE
1031                   to_be_resorted => rho_av
1032                ENDIF
1033
[1555]1034             CASE ( 'r_a*_xy' )        ! 2d-array
1035                IF ( av == 0 )  THEN
1036                   DO  i = nxlg, nxrg
1037                      DO  j = nysg, nyng
1038                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a(j,i)
1039                      ENDDO
1040                   ENDDO
1041                ELSE
1042                   DO  i = nxlg, nxrg
1043                      DO  j = nysg, nyng
1044                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a_av(j,i)
1045                      ENDDO
1046                   ENDDO
1047                ENDIF
1048                resorted = .TRUE.
1049                two_d = .TRUE.
1050                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1051
1052             CASE ( 'r_s*_xy' )        ! 2d-array
1053                IF ( av == 0 )  THEN
1054                   DO  i = nxlg, nxrg
1055                      DO  j = nysg, nyng
1056                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s(j,i)
1057                      ENDDO
1058                   ENDDO
1059                ELSE
1060                   DO  i = nxlg, nxrg
1061                      DO  j = nysg, nyng
1062                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s_av(j,i)
1063                      ENDDO
1064                   ENDDO
1065                ENDIF
1066                resorted = .TRUE.
1067                two_d = .TRUE.
1068                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1069
[1]1070             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
1071                IF ( av == 0 )  THEN
1072                   to_be_resorted => q
1073                ELSE
[355]1074                   to_be_resorted => s_av
[1]1075                ENDIF
1076
[96]1077             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
1078                IF ( av == 0 )  THEN
1079                   to_be_resorted => sa
1080                ELSE
1081                   to_be_resorted => sa_av
1082                ENDIF
1083
[354]1084             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
1085                IF ( av == 0 ) THEN
[667]1086                   DO  i = nxlg, nxrg
1087                      DO  j = nysg, nyng
[354]1088                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf(j,i)
1089                      ENDDO
1090                   ENDDO
1091                ELSE
[667]1092                   DO  i = nxlg, nxrg
1093                      DO  j = nysg, nyng
[354]1094                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
1095                      ENDDO
1096                   ENDDO
1097                ENDIF
1098                resorted = .TRUE.
1099                two_d = .TRUE.
1100                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1101
[1551]1102             CASE ( 'shf_eb*_xy' )        ! 2d-array
1103                IF ( av == 0 ) THEN
1104                   DO  i = nxlg, nxrg
1105                      DO  j = nysg, nyng
1106                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb(j,i)
1107                      ENDDO
1108                   ENDDO
1109                ELSE
1110                   DO  i = nxlg, nxrg
1111                      DO  j = nysg, nyng
1112                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb_av(j,i)
1113                      ENDDO
1114                   ENDDO
1115                ENDIF
1116                resorted = .TRUE.
1117                two_d = .TRUE.
1118                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1119
[1]1120             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
1121                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1122                   DO  i = nxlg, nxrg
1123                      DO  j = nysg, nyng
[1]1124                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
1125                      ENDDO
1126                   ENDDO
1127                ELSE
[667]1128                   DO  i = nxlg, nxrg
1129                      DO  j = nysg, nyng
[1]1130                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
1131                      ENDDO
1132                   ENDDO
1133                ENDIF
1134                resorted = .TRUE.
1135                two_d = .TRUE.
1136                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1137
[1551]1138             CASE ( 't_soil_xy', 't_soil_xz', 't_soil_yz' )
1139                nzb_do = nzb_soil
1140                nzt_do = nzt_soil
1141                IF ( av == 0 )  THEN
1142                   to_be_resorted => t_soil
1143                ELSE
1144                   to_be_resorted => t_soil_av
1145                ENDIF
1146                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
1147
[1]1148             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
1149                IF ( av == 0 )  THEN
1150                   to_be_resorted => u
1151                ELSE
1152                   to_be_resorted => u_av
1153                ENDIF
1154                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1155!
1156!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1157!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1158                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]1159                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1160                ENDIF
1161
1162             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
1163                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1164                   DO  i = nxlg, nxrg
1165                      DO  j = nysg, nyng
[1]1166                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
1167                      ENDDO
1168                   ENDDO
1169                ELSE
[667]1170                   DO  i = nxlg, nxrg
1171                      DO  j = nysg, nyng
[1]1172                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
1173                      ENDDO
1174                   ENDDO
1175                ENDIF
1176                resorted = .TRUE.
1177                two_d = .TRUE.
1178                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1179
1180             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
1181                IF ( av == 0 )  THEN
1182                   to_be_resorted => v
1183                ELSE
1184                   to_be_resorted => v_av
1185                ENDIF
1186                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1187!
1188!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1189!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1190                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]1191                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1192                ENDIF
1193
1194             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
1195                IF ( av == 0 )  THEN
1196                   to_be_resorted => vpt
1197                ELSE
1198                   to_be_resorted => vpt_av
1199                ENDIF
1200                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1201
1202             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
1203                IF ( av == 0 )  THEN
1204                   to_be_resorted => w
1205                ELSE
1206                   to_be_resorted => w_av
1207                ENDIF
1208                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1209
[72]1210             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1211                IF ( av == 0 ) THEN
[667]1212                   DO  i = nxlg, nxrg
1213                      DO  j = nysg, nyng
[72]1214                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0(j,i)
1215                      ENDDO
1216                   ENDDO
1217                ELSE
[667]1218                   DO  i = nxlg, nxrg
1219                      DO  j = nysg, nyng
[72]1220                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1221                      ENDDO
1222                   ENDDO
1223                ENDIF
1224                resorted = .TRUE.
1225                two_d = .TRUE.
1226                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1227
[978]1228             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1229                IF ( av == 0 ) THEN
1230                   DO  i = nxlg, nxrg
1231                      DO  j = nysg, nyng
1232                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h(j,i)
1233                      ENDDO
1234                   ENDDO
1235                ELSE
1236                   DO  i = nxlg, nxrg
1237                      DO  j = nysg, nyng
1238                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1239                      ENDDO
1240                   ENDDO
1241                ENDIF
1242                resorted = .TRUE.
1243                two_d = .TRUE.
1244                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1245
[1]1246             CASE DEFAULT
1247!
1248!--             User defined quantity
[1320]1249                CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,        &
[1551]1250                                          local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
[1]1251                resorted = .TRUE.
1252
1253                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1254                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1255                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1256                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1257                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1258                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1259                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1260                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1261                ENDIF
1262
1263                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1264                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1265                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1266                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1267                ENDIF
1268
1269          END SELECT
1270
1271!
1272!--       Resort the array to be output, if not done above
1273          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[667]1274             DO  i = nxlg, nxrg
1275                DO  j = nysg, nyng
[1551]1276                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1277                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
1278                   ENDDO
1279                ENDDO
1280             ENDDO
1281          ENDIF
1282
1283!
1284!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1285!--       section mode chosen.
1286          is = 1
[1551]1287   loop1: DO WHILE ( section(is,s) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1288
1289             SELECT CASE ( mode )
1290
1291                CASE ( 'xy' )
1292!
1293!--                Determine the cross section index
1294                   IF ( two_d )  THEN
1295                      layer_xy = nzb+1
1296                   ELSE
1297                      layer_xy = section(is,s)
1298                   ENDIF
1299
1300!
[1551]1301!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1302!--                (used for soil model)
[1691]1303                   IF ( layer_xy > nzt_do )  THEN
[1551]1304                      EXIT loop1
1305                   ENDIF
1306
1307!
[1308]1308!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1309!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1310!--                to increase the performance.
1311                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1312                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1313                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1314                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1315                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1316                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1317                         THEN
[1]1318#if defined( __netcdf )
1319                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1320                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1321                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1322                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1323                                                    count = (/ 1 /) )
[493]1324                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1325#endif
1326                         ENDIF
1327                      ENDIF
1328                   ENDIF
1329!
1330!--                If required, carry out averaging along z
[336]1331                   IF ( section(is,s) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1332
[1353]1333                      local_2d = 0.0_wp
[1]1334!
1335!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1336                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1337                         DO  j = nysg, nyng
1338                            DO  i = nxlg, nxrg
[1]1339                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1340                            ENDDO
1341                         ENDDO
1342                      ENDDO
1343
[1551]1344                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1345
1346                   ELSE
1347!
1348!--                   Just store the respective section on the local array
1349                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1350
1351                   ENDIF
1352
1353#if defined( __parallel )
[1327]1354                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1355!
[1031]1356!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1357                      IF ( two_d ) THEN
1358                         iis = 1
1359                      ELSE
1360                         iis = is
1361                      ENDIF
1362
[1]1363#if defined( __netcdf )
[1308]1364!
1365!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1366!--                   here on a local array and will be written to the output
1367!--                   file afterwards to increase the performance.
1368                      DO  i = nxlg, nxrg
1369                         DO  j = nysg, nyng
1370                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1371                         ENDDO
1372                      ENDDO
[1]1373#endif
[493]1374                   ELSE
[1]1375
[493]1376                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1377!
[493]1378!--                      Output of partial arrays on each PE
1379#if defined( __netcdf )
[1327]1380                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1381                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1382                                          do2d_xy_time_count(av), av
1383                         ENDIF
1384#endif
[759]1385                         DO  i = 0, io_blocks-1
1386                            IF ( i == io_group )  THEN
[1551]1387                               WRITE ( 21 )  nxlg, nxrg, nysg, nyng, nysg, nyng
[759]1388                               WRITE ( 21 )  local_2d
1389                            ENDIF
1390#if defined( __parallel )
1391                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1392#endif
1393                         ENDDO
[559]1394
[493]1395                      ELSE
[1]1396!
[493]1397!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1398!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1399!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1400!--                      full" may occur.
1401                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1402
[667]1403                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nyng-nysg+1 )
[493]1404                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1405!
[493]1406!--                         Local array can be relocated directly.
[667]1407                            total_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) = local_2d
[1]1408!
[493]1409!--                         Receive data from all other PEs.
1410                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1411!
[493]1412!--                            Receive index limits first, then array.
1413!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1414!--                            the PEs.
[1320]1415                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1416                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1417                                              status, ierr )
1418                               sender = status(MPI_SOURCE)
1419                               DEALLOCATE( local_2d )
1420                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1421                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1422                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1423                                              status, ierr )
1424                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1425                            ENDDO
[1]1426!
[493]1427!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1428                            DEALLOCATE( local_2d )
[667]1429                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]1430
1431#if defined( __netcdf )
[1327]1432                            IF ( two_d ) THEN
1433                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1434                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1435                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1436                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1437                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1438                            ELSE
1439                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1440                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1441                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1442                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1443                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1444                            ENDIF
[1327]1445                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1446#endif
1447
[493]1448                         ELSE
[1]1449!
[493]1450!--                         First send the local index limits to PE0
[667]1451                            ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
1452                            ind(3) = nysg; ind(4) = nyng
[1320]1453                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1454                                           comm2d, ierr )
[1]1455!
[493]1456!--                         Send data to PE0
[1320]1457                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nysg), ngp,           &
[493]1458                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1459                         ENDIF
1460!
1461!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1462!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1463!--                      tag 0
1464                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1465                      ENDIF
[493]1466
[1]1467                   ENDIF
1468#else
1469#if defined( __netcdf )
[1327]1470                   IF ( two_d ) THEN
1471                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1472                                              id_var_do2d(av,if),           &
1473                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1474                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1475                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1476                   ELSE
1477                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1478                                              id_var_do2d(av,if),           &
1479                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1480                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1481                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1482                   ENDIF
[1327]1483                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1484#endif
1485#endif
1486                   do2d_xy_n = do2d_xy_n + 1
1487!
1488!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1489!--                Hence exit loop of output levels.
1490                   IF ( two_d )  THEN
[1703]1491                      IF ( netcdf_data_format < 5 )  two_d = .FALSE.
[1]1492                      EXIT loop1
1493                   ENDIF
1494
1495                CASE ( 'xz' )
1496!
[1308]1497!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1498!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1499!--                to increase the performance.
1500                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1501                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1502                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1503                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1504                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1505                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1506                         THEN
[1]1507#if defined( __netcdf )
1508                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1509                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1510                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1511                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1512                                                    count = (/ 1 /) )
[493]1513                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1514#endif
1515                         ENDIF
1516                      ENDIF
1517                   ENDIF
[667]1518
[1]1519!
1520!--                If required, carry out averaging along y
1521                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1522
[1551]1523                      ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1524                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1525                      ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1526!
1527!--                   First local averaging on the PE
[1551]1528                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1529                         DO  j = nys, nyn
[667]1530                            DO  i = nxlg, nxrg
[1320]1531                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1532                                                 local_pf(i,j,k)
1533                            ENDDO
1534                         ENDDO
1535                      ENDDO
1536#if defined( __parallel )
1537!
1538!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1539                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1540                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb_do),                &
1541                                          local_2d(nxlg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1542                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1543#else
1544                      local_2d = local_2d_l
1545#endif
[1353]1546                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1547
1548                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1549
1550                   ELSE
1551!
1552!--                   Just store the respective section on the local array
1553!--                   (but only if it is available on this PE!)
1554                      IF ( section(is,s) >= nys  .AND.  section(is,s) <= nyn ) &
1555                      THEN
[1551]1556                         local_2d = local_pf(:,section(is,s),nzb_do:nzt_do)
[1]1557                      ENDIF
1558
1559                   ENDIF
1560
1561#if defined( __parallel )
[1327]1562                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1563!
[1031]1564!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1565!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1566!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1567!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1320]1568                      IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                       &
1569                             section(is,s) <= nyn )  .OR.                      &
[493]1570                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1571#if defined( __netcdf )
[493]1572!
[1308]1573!--                      For parallel output, all cross sections are first
1574!--                      stored here on a local array and will be written to the
1575!--                      output file afterwards to increase the performance.
1576                         DO  i = nxlg, nxrg
[1551]1577                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1578                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1579                            ENDDO
1580                         ENDDO
[1]1581#endif
1582                      ENDIF
1583
1584                   ELSE
1585
[493]1586                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1587!
[493]1588!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1589!--                      section does not reside on the PE, output special
1590!--                      index values.
1591#if defined( __netcdf )
[1327]1592                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1593                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1594                                          do2d_xz_time_count(av), av
1595                         ENDIF
1596#endif
[759]1597                         DO  i = 0, io_blocks-1
1598                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1599                               IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.              &
1600                                      section(is,s) <= nyn )  .OR.             &
1601                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1602                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1603                               THEN
[1551]1604                                  WRITE (22)  nxlg, nxrg, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1605                                  WRITE (22)  local_2d
1606                               ELSE
[1551]1607                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1608                               ENDIF
1609                            ENDIF
1610#if defined( __parallel )
1611                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1612#endif
1613                         ENDDO
[493]1614
1615                      ELSE
[1]1616!
[493]1617!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1618!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1619!--                      barrier has to be set, because otherwise
1620!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1621                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1622
[1551]1623                         ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1624                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1625!
[493]1626!--                         Local array can be relocated directly.
1627                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1628                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1629                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1630                            THEN
[1551]1631                               total_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1632                            ENDIF
[1]1633!
[493]1634!--                         Receive data from all other PEs.
1635                            DO  n = 1, numprocs-1
1636!
1637!--                            Receive index limits first, then array.
1638!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1639!--                            the PEs.
[1320]1640                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1641                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1642                                              status, ierr )
[493]1643!
1644!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1645                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1646                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1647                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1648                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1649                                                     ind(3):ind(4)) )
1650                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1651                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1652                                                 status, ierr )
[1320]1653                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1654                                                                        local_2d
1655                               ENDIF
1656                            ENDDO
1657!
1658!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1659                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1660                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1]1661
1662#if defined( __netcdf )
[1327]1663                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),          &
1664                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1665                                                 total_2d(0:nx+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1666                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1667                                             count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1668                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1669#endif
1670
[493]1671                         ELSE
[1]1672!
[493]1673!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1674!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1675                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1676                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1677                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1678                            THEN
[667]1679                               ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
[1551]1680                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1681                            ELSE
1682                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1683                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1684                            ENDIF
[1320]1685                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1686                                           comm2d, ierr )
1687!
1688!--                         If applicable, send data to PE0.
1689                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1690                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nzb_do), ngp,         &
[493]1691                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1692                            ENDIF
[1]1693                         ENDIF
1694!
[493]1695!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1696!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1697!--                      tag 0
1698                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1699                      ENDIF
[493]1700
[1]1701                   ENDIF
1702#else
1703#if defined( __netcdf )
[1327]1704                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1705                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1706                                           local_2d(nxl:nxr+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1707                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1708                                           count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1709                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1710#endif
1711#endif
1712                   do2d_xz_n = do2d_xz_n + 1
1713
1714                CASE ( 'yz' )
1715!
[1308]1716!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1717!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1718!--                to increase the performance.
1719                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1720                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1721                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1722                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1723                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1724                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1725                         THEN
[1]1726#if defined( __netcdf )
1727                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1728                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1729                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1730                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1731                                                    count = (/ 1 /) )
[263]1732                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1733#endif
1734                         ENDIF
1735                      ENDIF
[1308]1736                   ENDIF
[493]1737
[1]1738!
1739!--                If required, carry out averaging along x
1740                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1741
[1551]1742                      ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1743                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1744                      ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1745!
1746!--                   First local averaging on the PE
[1551]1747                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1748                         DO  j = nysg, nyng
[1]1749                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1750                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1751                                                 local_pf(i,j,k)
1752                            ENDDO
1753                         ENDDO
1754                      ENDDO
1755#if defined( __parallel )
1756!
1757!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1758                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1759                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb_do),                &
1760                                          local_2d(nysg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1761                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1762#else
1763                      local_2d = local_2d_l
1764#endif
[1353]1765                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1766
1767                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1768
1769                   ELSE
1770!
1771!--                   Just store the respective section on the local array
1772!--                   (but only if it is available on this PE!)
1773                      IF ( section(is,s) >= nxl  .AND.  section(is,s) <= nxr ) &
1774                      THEN
[1551]1775                         local_2d = local_pf(section(is,s),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1776                      ENDIF
1777
1778                   ENDIF
1779
1780#if defined( __parallel )
[1327]1781                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1782!
[1031]1783!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1784!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1785!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1786!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1320]1787                      IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                       &
1788                             section(is,s) <= nxr )  .OR.                      &
[493]1789                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1790#if defined( __netcdf )
[493]1791!
[1308]1792!--                      For parallel output, all cross sections are first
1793!--                      stored here on a local array and will be written to the
1794!--                      output file afterwards to increase the performance.
1795                         DO  j = nysg, nyng
[1551]1796                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1797                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1798                            ENDDO
1799                         ENDDO
[1]1800#endif
1801                      ENDIF
1802
1803                   ELSE
1804
[493]1805                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1806!
[493]1807!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1808!--                      section does not reside on the PE, output special
1809!--                      index values.
1810#if defined( __netcdf )
[1327]1811                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1812                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1813                                          do2d_yz_time_count(av), av
1814                         ENDIF
1815#endif
[759]1816                         DO  i = 0, io_blocks-1
1817                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1818                               IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.              &
1819                                      section(is,s) <= nxr )  .OR.             &
1820                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1821                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1822                               THEN
[1551]1823                                  WRITE (23)  nysg, nyng, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1824                                  WRITE (23)  local_2d
1825                               ELSE
[1551]1826                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1827                               ENDIF
1828                            ENDIF
1829#if defined( __parallel )
1830                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1831#endif
1832                         ENDDO
[493]1833
1834                      ELSE
[1]1835!
[493]1836!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1837!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1838!--                      barrier has to be set, because otherwise
1839!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1840                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1841
[1551]1842                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1843                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1844!
[493]1845!--                         Local array can be relocated directly.
1846                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1847                                   section(is,s) <= nxr )   .OR.               &
1848                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1849                            THEN
[1551]1850                               total_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1851                            ENDIF
[1]1852!
[493]1853!--                         Receive data from all other PEs.
1854                            DO  n = 1, numprocs-1
1855!
1856!--                            Receive index limits first, then array.
1857!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1858!--                            the PEs.
[1320]1859                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1860                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1861                                              status, ierr )
[493]1862!
1863!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1864                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1865                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1866                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1867                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1868                                                     ind(3):ind(4)) )
1869                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1870                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1871                                                 status, ierr )
[1320]1872                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1873                                                                        local_2d
1874                               ENDIF
1875                            ENDDO
1876!
1877!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1878                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1879                            ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1]1880
1881#if defined( __netcdf )
[1327]1882                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),          &
1883                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1884                                                 total_2d(0:ny+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1885                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /), &
[1551]1886                                             count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1887                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1888#endif
1889
[493]1890                         ELSE
[1]1891!
[493]1892!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1893!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1894                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1895                                   section(is,s) <= nxr )  .OR.                &
1896                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1897                            THEN
[667]1898                               ind(1) = nysg; ind(2) = nyng
[1551]1899                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1900                            ELSE
1901                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1902                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1903                            ENDIF
[1320]1904                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1905                                           comm2d, ierr )
1906!
1907!--                         If applicable, send data to PE0.
1908                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1909                               CALL MPI_SEND( local_2d(nysg,nzb_do), ngp,         &
[493]1910                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1911                            ENDIF
[1]1912                         ENDIF
1913!
[493]1914!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1915!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1916!--                      tag 0
1917                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1918                      ENDIF
[493]1919
[1]1920                   ENDIF
1921#else
1922#if defined( __netcdf )
[1327]1923                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1924                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1925                                           local_2d(nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1926                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1927                                           count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1327]1928                   CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1929#endif
1930#endif
1931                   do2d_yz_n = do2d_yz_n + 1
1932
1933             END SELECT
1934
1935             is = is + 1
1936          ENDDO loop1
1937
[1308]1938!
1939!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1940!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1941!--       the performance of the parallel output.
1942#if defined( __netcdf )
[1327]1943          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1944
1945                SELECT CASE ( mode )
1946
1947                   CASE ( 'xy' )
1948                      IF ( two_d ) THEN
[1703]1949                         nis = 1
1950                         two_d = .FALSE.
[1308]1951                      ELSE
[1703]1952                         nis = ns
[1308]1953                      ENDIF
1954!
1955!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1956!--                   boundaries of the total domain.
1957                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1958                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1959                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1960                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1961                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1962                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1963                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1964                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1965                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1966                                                          /) )
1967                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1968                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1969                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1970                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1971                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1972                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1973                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1974                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1975                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1976                                                          /) )
1977                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1978                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1979                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1980                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1981                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1982                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1983                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1984                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1985                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1986                                                          /) )
1987                      ELSE
1988                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1989                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1990                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1991                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1992                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1993                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1994                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1995                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1996                                                          /) )
1997                      ENDIF   
1998
1999                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 55 ) 
2000
2001                   CASE ( 'xz' )
2002!
2003!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
2004!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
2005!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
2006!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
2007!--                   written to the output file in that case, the performance
2008!--                   is significantly better compared to the case where only
2009!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
2010!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
2011                      IF ( npey /= 1 )  THEN
2012                         
2013#if defined( __parallel )
2014!
2015!--                      Distribute data over all PEs along y
[1551]2016                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]2017                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]2018                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxlg,1,nzb_do),  &
2019                                             local_2d_sections(nxlg,1,nzb_do),    &
[1308]2020                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
2021                                             ierr )
2022#else
2023                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
2024#endif
2025                      ENDIF
2026!
2027!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
2028!--                   boundaries of the total domain.
2029                      IF ( nxr == nx )  THEN
2030                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
2031                                             id_var_do2d(av,if),               & 
2032                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
[1551]2033                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2034                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
2035                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]2036                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]2037                                                        1 /) )
2038                      ELSE
2039                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
2040                                             id_var_do2d(av,if),               &
2041                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]2042                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2043                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
2044                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]2045                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]2046                                                1 /) )
2047                      ENDIF
2048
2049                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 57 )
2050
2051                   CASE ( 'yz' )
2052!
2053!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
2054!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
2055!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
2056!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
2057!--                   written to the output file in that case, the performance
2058!--                   is significantly better compared to the case where only
2059!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
2060!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
2061                      IF ( npex /= 1 )  THEN
2062
2063#if defined( __parallel )
2064!
2065!--                      Distribute data over all PEs along x
2066                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
2067                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]2068                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nysg,nzb_do),  &
2069                                             local_2d_sections(1,nysg,nzb_do),    &
[1308]2070                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
2071                                             ierr )
2072#else
2073                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
2074#endif
2075                      ENDIF
2076!
2077!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
2078!--                   boundaries of the total domain.
2079                      IF ( nyn == ny )  THEN
2080                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
2081                                             id_var_do2d(av,if),               &
2082                                             local_2d_sections(1:ns,           &
[1551]2083                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
[1308]2084                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2085                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2086                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
[1551]2087                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2088                      ELSE
2089                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
2090                                             id_var_do2d(av,if),               &
2091                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]2092                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2093                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2094                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2095                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]2096                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2097                      ENDIF
2098
2099                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 60 )
2100
2101                   CASE DEFAULT
2102                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
2103                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
2104
2105                END SELECT                     
2106
2107          ENDIF
[1311]2108#endif
[1]2109       ENDIF
2110
2111       if = if + 1
2112       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
2113       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
2114
2115    ENDDO
2116
2117!
2118!-- Deallocate temporary arrays.
2119    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]2120    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2121       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
2122       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
2123    ENDIF
[1]2124#if defined( __parallel )
2125    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
2126       DEALLOCATE( total_2d )
2127    ENDIF
2128#endif
2129
2130!
2131!-- Close plot output file.
2132    file_id = 20 + s
2133
2134    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]2135       DO  i = 0, io_blocks-1
2136          IF ( i == io_group )  THEN
2137             CALL close_file( file_id )
2138          ENDIF
2139#if defined( __parallel )
2140          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2141#endif
2142       ENDDO
[1]2143    ELSE
2144       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2145    ENDIF
2146
[1318]2147    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2148
2149 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.