source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 1822

Last change on this file since 1822 was 1822, checked in by hoffmann, 8 years ago

changes in LPM and bulk cloud microphysics

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 87.7 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!
[1818]16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
[1704]17!--------------------------------------------------------------------------------!
[1036]18!
[254]19! Current revisions:
[1]20! -----------------
[1822]21! Output of bulk cloud physics simplified.
[1746]22!
[1552]23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: data_output_2d.f90 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann $
26!
[1789]27! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
28! Added output of z0q
29!
[1784]30! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
31! name change of netcdf routines and module + related changes
32!
[1746]33! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
34! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
35!
[1704]36! 1703 2015-11-02 12:38:44Z raasch
37! bugfix for output of single (*) xy-sections in case of parallel netcdf I/O
38!
[1702]39! 1701 2015-11-02 07:43:04Z maronga
40! Bugfix in output of RRTGM data
41!
[1692]42! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
43! Added output of Obukhov length (ol) and radiative heating rates  for RRTMG.
44! Formatting corrections.
45!
[1683]46! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
47! Code annotations made doxygen readable
48!
[1586]49! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
50! Added support for RRTMG
51!
[1556]52! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
53! Added output of r_a and r_s
54!
[1552]55! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]56! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
57! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
58! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
59! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]60!
[1360]61! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
62! New particle structure integrated.
63!
[1354]64! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
65! REAL constants provided with KIND-attribute
66!
[1329]67! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
68! parts concerning iso2d output removed,
69! -netcdf output queries
70!
[1321]71! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]72! ONLY-attribute added to USE-statements,
73! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
74! kinds are defined in new module kinds,
75! revision history before 2012 removed,
76! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
77! all variable declaration statements
[1309]78!
[1319]79! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
80! barrier argument removed from cpu_log.
81! module interfaces removed
82!
[1312]83! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
84! bugfix: close #if defined( __netcdf )
85!
[1309]86! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]87! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
88! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
89! To increase the performance for parallel output, the following is done:
90! - Update of time axis is only done by PE0
91! - Cross sections are first stored on a local array and are written
92!   collectively to the output file by all PEs.
[674]93!
[1116]94! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
95! ql is calculated by calc_liquid_water_content
96!
[1077]97! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
98! Bugfix in output of ql
99!
[1066]100! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
101! Bugfix: Output of cross sections of ql
102!
[1054]103! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
104! +qr, nr, qc and cross sections
105!
[1037]106! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
107! code put under GPL (PALM 3.9)
108!
[1035]109! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
110! netCDF4 without parallel file support implemented
111!
[1008]112! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
113! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
114!
[979]115! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
116! +z0h
117!
[1]118! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
119! Initial revision
120!
121!
122! Description:
123! ------------
[1682]124!> Data output of horizontal cross-sections in netCDF format or binary format
125!> compatible to old graphic software iso2d.
126!> Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
127!> ---------  correctly. (zu is used always)!
[1]128!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]129 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
130 
[1]131
[1320]132    USE arrays_3d,                                                             &
[1691]133        ONLY:  dzw, e, nr, ol, p, pt, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, qsws,  &
[1788]134               rho, sa, shf, tend, ts, u, us, v, vpt, w, z0, z0h, z0q, zu, zw
[1320]135       
[1]136    USE averaging
[1320]137       
138    USE cloud_parameters,                                                      &
139        ONLY:  hyrho, l_d_cp, precipitation_amount, precipitation_rate, prr,   &
140               pt_d_t
141               
142    USE control_parameters,                                                    &
143        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
144               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
145               do2d_xy_last_time, do2d_xy_n, do2d_xy_time_count,               &
146               do2d_xz_last_time, do2d_xz_n, do2d_xz_time_count,               &
147               do2d_yz_last_time, do2d_yz_n, do2d_yz_time_count,               &
[1822]148               ibc_uv_b, io_blocks, io_group, message_string,                  &
149               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz,                          &
150               psolver, section, simulated_time, simulated_time_chr,           &
151               time_since_reference_point
[1320]152       
153    USE cpulog,                                                                &
154        ONLY:  cpu_log, log_point 
155       
156    USE grid_variables,                                                        &
157        ONLY:  dx, dy
158       
159    USE indices,                                                               &
160        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg,       &
161               nz, nzb, nzt
162               
163    USE kinds
[1551]164   
165    USE land_surface_model_mod,                                                &
166        ONLY:  c_liq, c_liq_av, c_soil_av, c_veg, c_veg_av, ghf_eb,            &
167               ghf_eb_av, lai, lai_av, m_liq_eb, m_liq_eb_av, m_soil,          &
168               m_soil_av, nzb_soil, nzt_soil, qsws_eb, qsws_eb_av,             &
169               qsws_liq_eb, qsws_liq_eb_av, qsws_soil_eb, qsws_soil_eb_av,     &
[1555]170               qsws_veg_eb, qsws_veg_eb_av, r_a, r_a_av, r_s, r_s_av, shf_eb,  &
171               shf_eb_av, t_soil, t_soil_av, zs
[1551]172   
[1783]173#if defined( __netcdf )
174    USE NETCDF
175#endif
[1320]176
[1783]177    USE netcdf_interface,                                                      &
178        ONLY:  id_set_xy, id_set_xz, id_set_yz, id_var_do2d, id_var_time_xy,   &
179               id_var_time_xz, id_var_time_yz, nc_stat, netcdf_data_format,    &
180               netcdf_handle_error
181
[1320]182    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]183        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
184               particles, prt_count
[1320]185   
[1]186    USE pegrid
187
[1551]188    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1585]189        ONLY:  rad_net, rad_net_av, rad_sw_in, rad_sw_in_av, rad_sw_out,       &
[1691]190               rad_sw_out_av, rad_sw_cs_hr, rad_sw_cs_hr_av, rad_sw_hr,        &
191               rad_sw_hr_av, rad_lw_in, rad_lw_in_av, rad_lw_out,              &
192               rad_lw_out_av, rad_lw_cs_hr, rad_lw_cs_hr_av, rad_lw_hr,        &
193               rad_lw_hr_av
[1551]194
[1]195    IMPLICIT NONE
196
[1682]197    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !<
198    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !<
199    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !<
200    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !<
201    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !<
[1320]202   
[1682]203    INTEGER(iwp) ::  av        !<
204    INTEGER(iwp) ::  ngp       !<
205    INTEGER(iwp) ::  file_id   !<
206    INTEGER(iwp) ::  i         !<
207    INTEGER(iwp) ::  if        !<
208    INTEGER(iwp) ::  is        !<
209    INTEGER(iwp) ::  iis       !<
210    INTEGER(iwp) ::  j         !<
211    INTEGER(iwp) ::  k         !<
212    INTEGER(iwp) ::  l         !<
213    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !<
214    INTEGER(iwp) ::  n         !<
[1703]215    INTEGER(iwp) ::  nis       !<
[1682]216    INTEGER(iwp) ::  ns        !<
217    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< lower limit of the data field (usually nzb)
218    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< upper limit of the data field (usually nzt+1)
219    INTEGER(iwp) ::  psi       !<
220    INTEGER(iwp) ::  s         !<
221    INTEGER(iwp) ::  sender    !<
222    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !<
[1320]223   
[1682]224    LOGICAL ::  found          !<
225    LOGICAL ::  resorted       !<
226    LOGICAL ::  two_d          !<
[1320]227   
[1682]228    REAL(wp) ::  mean_r        !<
229    REAL(wp) ::  s_r2          !<
230    REAL(wp) ::  s_r3          !<
[1320]231   
[1682]232    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !<
233    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !<
234    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !<
235    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !<
236    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !<
237    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !<
[1359]238
[1]239#if defined( __parallel )
[1682]240    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !<
[1]241#endif
[1682]242    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !<
[1]243
244    NAMELIST /LOCAL/  rtext
245
246!
247!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
248!-- found in parameter data_output)
249    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
250    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
251    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
252
[1308]253    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
254
[1]255    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
256                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
257
258!
259!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
260!-- files have to be opened.
261    SELECT CASE ( mode )
262
263       CASE ( 'xy' )
264          s = 1
[667]265          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]266
[1308]267          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
268             ns = 1
269             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
270                ns = ns + 1
271             ENDDO
272             ns = ns - 1
273             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,nysg:nyng,1:ns) )
[1353]274             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]275          ENDIF
276
[493]277!
[1031]278!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]279          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]280             CALL check_open( 101+av*10 )
281          ENDIF
[1]282
283          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
284             CALL check_open( 21 )
285          ELSE
286             IF ( myid == 0 )  THEN
287#if defined( __parallel )
[667]288                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp) )
[1]289#endif
290             ENDIF
291          ENDIF
292
293       CASE ( 'xz' )
294          s = 2
[667]295          ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
[1]296
[1308]297          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
298             ns = 1
299             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
300                ns = ns + 1
301             ENDDO
302             ns = ns - 1
303             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
304             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
[1353]305             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]306          ENDIF
307
[493]308!
[1031]309!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]310          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]311             CALL check_open( 102+av*10 )
312          ENDIF
[1]313
314          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
315             CALL check_open( 22 )
316          ELSE
317             IF ( myid == 0 )  THEN
318#if defined( __parallel )
[667]319                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]320#endif
321             ENDIF
322          ENDIF
323
324       CASE ( 'yz' )
325          s = 3
[667]326          ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]327
[1308]328          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
329             ns = 1
330             DO WHILE ( section(ns,s) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
331                ns = ns + 1
332             ENDDO
333             ns = ns - 1
334             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
335             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1353]336             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]337          ENDIF
338
[493]339!
[1031]340!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]341          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]342             CALL check_open( 103+av*10 )
343          ENDIF
[1]344
345          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
346             CALL check_open( 23 )
347          ELSE
348             IF ( myid == 0 )  THEN
349#if defined( __parallel )
[667]350                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:ny+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]351#endif
352             ENDIF
353          ENDIF
354
355       CASE DEFAULT
[254]356          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
357          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]358
359    END SELECT
360
361!
[1745]362!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
363!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
364!-- the given end time by the length of the given output interval.
365    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
366       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
367            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
368          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy cross-sections is not ',   &
369                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
370                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
371          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )
372          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
373          RETURN
374       ENDIF
375       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
376            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
377          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
378                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
379                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
380          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )
381          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
382          RETURN
383       ENDIF
384       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
385            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
386          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
387                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
388                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
389          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )
390          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
391          RETURN
392       ENDIF
393    ENDIF
394
395!
[1]396!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[667]397    ALLOCATE( local_pf(nxlg:nxrg,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]398
399!
400!-- Loop of all variables to be written.
401!-- Output dimensions chosen
402    if = 1
403    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
404    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
405
406    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
407
408       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1551]409
410          nzb_do = nzb
411          nzt_do = nzt+1
[1]412!
413!--       Store the array chosen on the temporary array.
414          resorted = .FALSE.
415          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
416
417             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
418                IF ( av == 0 )  THEN
419                   to_be_resorted => e
420                ELSE
421                   to_be_resorted => e_av
422                ENDIF
423                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
424
[1551]425             CASE ( 'c_liq*_xy' )        ! 2d-array
426                IF ( av == 0 )  THEN
427                   DO  i = nxlg, nxrg
428                      DO  j = nysg, nyng
429                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq(j,i) * c_veg(j,i)
430                      ENDDO
431                   ENDDO
432                ELSE
433                   DO  i = nxlg, nxrg
434                      DO  j = nysg, nyng
435                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_liq_av(j,i)
436                      ENDDO
437                   ENDDO
438                ENDIF
439                resorted = .TRUE.
440                two_d = .TRUE.
441                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
442
443             CASE ( 'c_soil*_xy' )        ! 2d-array
444                IF ( av == 0 )  THEN
445                   DO  i = nxlg, nxrg
446                      DO  j = nysg, nyng
447                         local_pf(i,j,nzb+1) = 1.0_wp - c_veg(j,i)
448                      ENDDO
449                   ENDDO
450                ELSE
451                   DO  i = nxlg, nxrg
452                      DO  j = nysg, nyng
453                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_soil_av(j,i)
454                      ENDDO
455                   ENDDO
456                ENDIF
457                resorted = .TRUE.
458                two_d = .TRUE.
459                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
460
461             CASE ( 'c_veg*_xy' )        ! 2d-array
462                IF ( av == 0 )  THEN
463                   DO  i = nxlg, nxrg
464                      DO  j = nysg, nyng
465                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg(j,i)
466                      ENDDO
467                   ENDDO
468                ELSE
469                   DO  i = nxlg, nxrg
470                      DO  j = nysg, nyng
471                         local_pf(i,j,nzb+1) = c_veg_av(j,i)
472                      ENDDO
473                   ENDDO
474                ENDIF
475                resorted = .TRUE.
476                two_d = .TRUE.
477                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
478
479             CASE ( 'ghf_eb*_xy' )        ! 2d-array
480                IF ( av == 0 )  THEN
481                   DO  i = nxlg, nxrg
482                      DO  j = nysg, nyng
483                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb(j,i)
484                      ENDDO
485                   ENDDO
486                ELSE
487                   DO  i = nxlg, nxrg
488                      DO  j = nysg, nyng
489                         local_pf(i,j,nzb+1) = ghf_eb_av(j,i)
490                      ENDDO
491                   ENDDO
492                ENDIF
493                resorted = .TRUE.
494                two_d = .TRUE.
495                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
496
497             CASE ( 'lai*_xy' )        ! 2d-array
498                IF ( av == 0 )  THEN
499                   DO  i = nxlg, nxrg
500                      DO  j = nysg, nyng
501                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai(j,i)
502                      ENDDO
503                   ENDDO
504                ELSE
505                   DO  i = nxlg, nxrg
506                      DO  j = nysg, nyng
507                         local_pf(i,j,nzb+1) = lai_av(j,i)
508                      ENDDO
509                   ENDDO
510                ENDIF
511                resorted = .TRUE.
512                two_d = .TRUE.
513                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
514
[771]515             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
516                IF ( av == 0 )  THEN
517                   to_be_resorted => pt
518                ELSE
519                   to_be_resorted => lpt_av
520                ENDIF
521                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
522
[1]523             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
524                IF ( av == 0 )  THEN
[667]525                   DO  i = nxlg, nxrg
526                      DO  j = nysg, nyng
[1320]527                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]528                                                    dzw(1:nzt+1) )
529                      ENDDO
530                   ENDDO
531                ELSE
[667]532                   DO  i = nxlg, nxrg
533                      DO  j = nysg, nyng
[1]534                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
535                      ENDDO
536                   ENDDO
537                ENDIF
538                resorted = .TRUE.
539                two_d = .TRUE.
540                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
541
[1551]542             CASE ( 'm_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
543                IF ( av == 0 )  THEN
544                   DO  i = nxlg, nxrg
545                      DO  j = nysg, nyng
546                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb(j,i)
547                      ENDDO
548                   ENDDO
549                ELSE
550                   DO  i = nxlg, nxrg
551                      DO  j = nysg, nyng
552                         local_pf(i,j,nzb+1) = m_liq_eb_av(j,i)
553                      ENDDO
554                   ENDDO
555                ENDIF
556                resorted = .TRUE.
557                two_d = .TRUE.
558                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
559
560             CASE ( 'm_soil_xy', 'm_soil_xz', 'm_soil_yz' )
561                nzb_do = nzb_soil
562                nzt_do = nzt_soil
563                IF ( av == 0 )  THEN
564                   to_be_resorted => m_soil
565                ELSE
566                   to_be_resorted => m_soil_av
567                ENDIF
568                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
569
[1053]570             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
571                IF ( av == 0 )  THEN
572                   to_be_resorted => nr
573                ELSE
574                   to_be_resorted => nr_av
575                ENDIF
576                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
577
[1691]578             CASE ( 'ol*_xy' )        ! 2d-array
579                IF ( av == 0 ) THEN
580                   DO  i = nxlg, nxrg
581                      DO  j = nysg, nyng
582                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol(j,i)
583                      ENDDO
584                   ENDDO
585                ELSE
586                   DO  i = nxlg, nxrg
587                      DO  j = nysg, nyng
588                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol_av(j,i)
589                      ENDDO
590                   ENDDO
591                ENDIF
592                resorted = .TRUE.
593                two_d = .TRUE.
594                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
595
[1]596             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
597                IF ( av == 0 )  THEN
[729]598                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]599                   to_be_resorted => p
600                ELSE
[729]601                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]602                   to_be_resorted => p_av
603                ENDIF
604                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
605
606             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
607                IF ( av == 0 )  THEN
[215]608                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
609                      tend = prt_count
[667]610                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]611                   ELSE
[1353]612                      tend = 0.0_wp
[215]613                   ENDIF
[667]614                   DO  i = nxlg, nxrg
615                      DO  j = nysg, nyng
[1]616                         DO  k = nzb, nzt+1
617                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
618                         ENDDO
619                      ENDDO
620                   ENDDO
621                   resorted = .TRUE.
622                ELSE
[667]623                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]624                   to_be_resorted => pc_av
625                ENDIF
626
[1359]627             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]628                IF ( av == 0 )  THEN
[215]629                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
630                      DO  i = nxl, nxr
631                         DO  j = nys, nyn
632                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]633                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
634                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
635                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
636                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]637                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]638                               DO  n = 1, number_of_particles
639                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
640                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
641                                            particles(n)%weight_factor
642                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
643                                            particles(n)%weight_factor
644                                  ENDIF
[215]645                               ENDDO
[1359]646                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
647                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]648                               ELSE
[1353]649                                  mean_r = 0.0_wp
[215]650                               ENDIF
651                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]652                            ENDDO
653                         ENDDO
654                      ENDDO
[667]655                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]656                   ELSE
[1353]657                      tend = 0.0_wp
[1359]658                   ENDIF
[667]659                   DO  i = nxlg, nxrg
660                      DO  j = nysg, nyng
[1]661                         DO  k = nzb, nzt+1
662                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
663                         ENDDO
664                      ENDDO
665                   ENDDO
666                   resorted = .TRUE.
667                ELSE
[667]668                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]669                   to_be_resorted => pr_av
670                ENDIF
671
[72]672             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
673                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
[667]674                   DO  i = nxlg, nxrg
675                      DO  j = nysg, nyng
[72]676                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
677                   ENDDO
678                ENDDO
[1353]679                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]680                resorted = .TRUE.
681                two_d = .TRUE.
682                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
683
684             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1822]685                IF ( av == 0 )  THEN
686                   CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
687                   DO  i = nxlg, nxrg
688                      DO  j = nysg, nyng
689                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]690                      ENDDO
[1822]691                   ENDDO
[1053]692                ELSE
[1822]693                   CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
694                   DO  i = nxlg, nxrg
695                      DO  j = nysg, nyng
696                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]697                      ENDDO
[1822]698                   ENDDO
[1053]699                ENDIF
700                resorted = .TRUE.
701                two_d = .TRUE.
702                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
703
704             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]705                IF ( av == 0 )  THEN
[1053]706                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
[667]707                   DO  i = nxlg, nxrg
708                      DO  j = nysg, nyng
[1053]709                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]710                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]711                         ENDDO
[72]712                      ENDDO
713                   ENDDO
714                ELSE
[1053]715                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
[667]716                   DO  i = nxlg, nxrg
717                      DO  j = nysg, nyng
[1053]718                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]719                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]720                         ENDDO
[72]721                      ENDDO
722                   ENDDO
723                ENDIF
724                resorted = .TRUE.
[1053]725                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]726
[1]727             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
728                IF ( av == 0 )  THEN
729                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
730                      to_be_resorted => pt
731                   ELSE
[667]732                   DO  i = nxlg, nxrg
733                      DO  j = nysg, nyng
[1]734                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]735                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
736                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]737                                                             ql(k,j,i)
738                            ENDDO
739                         ENDDO
740                      ENDDO
741                      resorted = .TRUE.
742                   ENDIF
743                ELSE
744                   to_be_resorted => pt_av
745                ENDIF
746                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
747
748             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
749                IF ( av == 0 )  THEN
750                   to_be_resorted => q
751                ELSE
752                   to_be_resorted => q_av
753                ENDIF
754                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
755
[1053]756             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]757                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]758                   to_be_resorted => qc
[1]759                ELSE
[1115]760                   to_be_resorted => qc_av
[1]761                ENDIF
762                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
763
[1053]764             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
765                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]766                   to_be_resorted => ql
[1053]767                ELSE
[1115]768                   to_be_resorted => ql_av
[1053]769                ENDIF
770                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
771
[1]772             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
773                IF ( av == 0 )  THEN
774                   to_be_resorted => ql_c
775                ELSE
776                   to_be_resorted => ql_c_av
777                ENDIF
778                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
779
780             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
781                IF ( av == 0 )  THEN
782                   to_be_resorted => ql_v
783                ELSE
784                   to_be_resorted => ql_v_av
785                ENDIF
786                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
787
788             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
789                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]790                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
791                      DO  i = nxl, nxr
792                         DO  j = nys, nyn
793                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]794                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
795                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
796                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
797                               DO  n = 1, number_of_particles
798                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
799                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
800                                                    particles(n)%weight_factor /  &
801                                                    prt_count(k,j,i)
802                                  ENDIF
[1007]803                               ENDDO
804                            ENDDO
805                         ENDDO
806                      ENDDO
807                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
808                   ELSE
[1353]809                      tend = 0.0_wp
[1359]810                   ENDIF
[1007]811                   DO  i = nxlg, nxrg
812                      DO  j = nysg, nyng
813                         DO  k = nzb, nzt+1
814                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
815                         ENDDO
816                      ENDDO
817                   ENDDO
818                   resorted = .TRUE.
819                ELSE
820                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]821                   to_be_resorted => ql_vp
822                ENDIF
823                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
824
[1053]825             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
826                IF ( av == 0 )  THEN
827                   to_be_resorted => qr
828                ELSE
829                   to_be_resorted => qr_av
830                ENDIF
831                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
832
[354]833             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
834                IF ( av == 0 ) THEN
[667]835                   DO  i = nxlg, nxrg
836                      DO  j = nysg, nyng
[354]837                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws(j,i)
838                      ENDDO
839                   ENDDO
840                ELSE
[667]841                   DO  i = nxlg, nxrg
842                      DO  j = nysg, nyng 
[354]843                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
844                      ENDDO
845                   ENDDO
846                ENDIF
847                resorted = .TRUE.
848                two_d = .TRUE.
849                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
850
[1551]851             CASE ( 'qsws_eb*_xy' )        ! 2d-array
852                IF ( av == 0 ) THEN
853                   DO  i = nxlg, nxrg
854                      DO  j = nysg, nyng
855                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb(j,i)
856                      ENDDO
857                   ENDDO
858                ELSE
859                   DO  i = nxlg, nxrg
860                      DO  j = nysg, nyng 
861                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_eb_av(j,i)
862                      ENDDO
863                   ENDDO
864                ENDIF
865                resorted = .TRUE.
866                two_d = .TRUE.
867                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
868
869             CASE ( 'qsws_liq_eb*_xy' )        ! 2d-array
870                IF ( av == 0 ) THEN
871                   DO  i = nxlg, nxrg
872                      DO  j = nysg, nyng
873                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb(j,i)
874                      ENDDO
875                   ENDDO
876                ELSE
877                   DO  i = nxlg, nxrg
878                      DO  j = nysg, nyng 
879                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_liq_eb_av(j,i)
880                      ENDDO
881                   ENDDO
882                ENDIF
883                resorted = .TRUE.
884                two_d = .TRUE.
885                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
886
887             CASE ( 'qsws_soil_eb*_xy' )        ! 2d-array
888                IF ( av == 0 ) THEN
889                   DO  i = nxlg, nxrg
890                      DO  j = nysg, nyng
891                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb(j,i)
892                      ENDDO
893                   ENDDO
894                ELSE
895                   DO  i = nxlg, nxrg
896                      DO  j = nysg, nyng 
897                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_soil_eb_av(j,i)
898                      ENDDO
899                   ENDDO
900                ENDIF
901                resorted = .TRUE.
902                two_d = .TRUE.
903                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
904
905             CASE ( 'qsws_veg_eb*_xy' )        ! 2d-array
906                IF ( av == 0 ) THEN
907                   DO  i = nxlg, nxrg
908                      DO  j = nysg, nyng
909                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb(j,i)
910                      ENDDO
911                   ENDDO
912                ELSE
913                   DO  i = nxlg, nxrg
914                      DO  j = nysg, nyng 
915                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_veg_eb_av(j,i)
916                      ENDDO
917                   ENDDO
918                ENDIF
919                resorted = .TRUE.
920                two_d = .TRUE.
921                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
922
[1]923             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
924                IF ( av == 0 )  THEN
[667]925                   DO  i = nxlg, nxrg
926                      DO  j = nysg, nyng
[1]927                         DO  k = nzb, nzt+1
928                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
929                         ENDDO
930                      ENDDO
931                   ENDDO
932                   resorted = .TRUE.
933                ELSE
934                   to_be_resorted => qv_av
935                ENDIF
936                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
937
[1551]938             CASE ( 'rad_net*_xy' )        ! 2d-array
939                IF ( av == 0 ) THEN
940                   DO  i = nxlg, nxrg
941                      DO  j = nysg, nyng
942                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net(j,i)
943                      ENDDO
944                   ENDDO
945                ELSE
946                   DO  i = nxlg, nxrg
947                      DO  j = nysg, nyng 
948                         local_pf(i,j,nzb+1) =  rad_net_av(j,i)
949                      ENDDO
950                   ENDDO
951                ENDIF
952                resorted = .TRUE.
953                two_d = .TRUE.
954                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
955
[1585]956
957             CASE ( 'rad_lw_in_xy', 'rad_lw_in_xz', 'rad_lw_in_yz' )
958                IF ( av == 0 )  THEN
959                   to_be_resorted => rad_lw_in
[1551]960                ELSE
[1585]961                   to_be_resorted => rad_lw_in_av
[1551]962                ENDIF
[1701]963                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1551]964
[1585]965             CASE ( 'rad_lw_out_xy', 'rad_lw_out_xz', 'rad_lw_out_yz' )
966                IF ( av == 0 )  THEN
967                   to_be_resorted => rad_lw_out
968                ELSE
969                   to_be_resorted => rad_lw_out_av
970                ENDIF
[1701]971                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]972
[1691]973             CASE ( 'rad_lw_cs_hr_xy', 'rad_lw_cs_hr_xz', 'rad_lw_cs_hr_yz' )
974                IF ( av == 0 )  THEN
975                   to_be_resorted => rad_lw_cs_hr
976                ELSE
977                   to_be_resorted => rad_lw_cs_hr_av
978                ENDIF
[1701]979                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]980
981             CASE ( 'rad_lw_hr_xy', 'rad_lw_hr_xz', 'rad_lw_hr_yz' )
982                IF ( av == 0 )  THEN
983                   to_be_resorted => rad_lw_hr
984                ELSE
985                   to_be_resorted => rad_lw_hr_av
986                ENDIF
[1701]987                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]988
[1585]989             CASE ( 'rad_sw_in_xy', 'rad_sw_in_xz', 'rad_sw_in_yz' )
990                IF ( av == 0 )  THEN
991                   to_be_resorted => rad_sw_in
992                ELSE
993                   to_be_resorted => rad_sw_in_av
994                ENDIF
[1701]995                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]996
997             CASE ( 'rad_sw_out_xy', 'rad_sw_out_xz', 'rad_sw_out_yz' )
998                IF ( av == 0 )  THEN
999                   to_be_resorted => rad_sw_out
1000                ELSE
1001                   to_be_resorted => rad_sw_out_av
1002                ENDIF
[1701]1003                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[1585]1004
[1691]1005             CASE ( 'rad_sw_cs_hr_xy', 'rad_sw_cs_hr_xz', 'rad_sw_cs_hr_yz' )
1006                IF ( av == 0 )  THEN
1007                   to_be_resorted => rad_sw_cs_hr
1008                ELSE
1009                   to_be_resorted => rad_sw_cs_hr_av
1010                ENDIF
[1701]1011                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]1012
1013             CASE ( 'rad_sw_hr_xy', 'rad_sw_hr_xz', 'rad_sw_hr_yz' )
1014                IF ( av == 0 )  THEN
1015                   to_be_resorted => rad_sw_hr
1016                ELSE
1017                   to_be_resorted => rad_sw_hr_av
1018                ENDIF
[1701]1019                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[1691]1020
[96]1021             CASE ( 'rho_xy', 'rho_xz', 'rho_yz' )
1022                IF ( av == 0 )  THEN
1023                   to_be_resorted => rho
1024                ELSE
1025                   to_be_resorted => rho_av
1026                ENDIF
1027
[1555]1028             CASE ( 'r_a*_xy' )        ! 2d-array
1029                IF ( av == 0 )  THEN
1030                   DO  i = nxlg, nxrg
1031                      DO  j = nysg, nyng
1032                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a(j,i)
1033                      ENDDO
1034                   ENDDO
1035                ELSE
1036                   DO  i = nxlg, nxrg
1037                      DO  j = nysg, nyng
1038                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_a_av(j,i)
1039                      ENDDO
1040                   ENDDO
1041                ENDIF
1042                resorted = .TRUE.
1043                two_d = .TRUE.
1044                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1045
1046             CASE ( 'r_s*_xy' )        ! 2d-array
1047                IF ( av == 0 )  THEN
1048                   DO  i = nxlg, nxrg
1049                      DO  j = nysg, nyng
1050                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s(j,i)
1051                      ENDDO
1052                   ENDDO
1053                ELSE
1054                   DO  i = nxlg, nxrg
1055                      DO  j = nysg, nyng
1056                         local_pf(i,j,nzb+1) = r_s_av(j,i)
1057                      ENDDO
1058                   ENDDO
1059                ENDIF
1060                resorted = .TRUE.
1061                two_d = .TRUE.
1062                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1063
[1]1064             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
1065                IF ( av == 0 )  THEN
1066                   to_be_resorted => q
1067                ELSE
[355]1068                   to_be_resorted => s_av
[1]1069                ENDIF
1070
[96]1071             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
1072                IF ( av == 0 )  THEN
1073                   to_be_resorted => sa
1074                ELSE
1075                   to_be_resorted => sa_av
1076                ENDIF
1077
[354]1078             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
1079                IF ( av == 0 ) THEN
[667]1080                   DO  i = nxlg, nxrg
1081                      DO  j = nysg, nyng
[354]1082                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf(j,i)
1083                      ENDDO
1084                   ENDDO
1085                ELSE
[667]1086                   DO  i = nxlg, nxrg
1087                      DO  j = nysg, nyng
[354]1088                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
1089                      ENDDO
1090                   ENDDO
1091                ENDIF
1092                resorted = .TRUE.
1093                two_d = .TRUE.
1094                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1095
[1551]1096             CASE ( 'shf_eb*_xy' )        ! 2d-array
1097                IF ( av == 0 ) THEN
1098                   DO  i = nxlg, nxrg
1099                      DO  j = nysg, nyng
1100                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb(j,i)
1101                      ENDDO
1102                   ENDDO
1103                ELSE
1104                   DO  i = nxlg, nxrg
1105                      DO  j = nysg, nyng
1106                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_eb_av(j,i)
1107                      ENDDO
1108                   ENDDO
1109                ENDIF
1110                resorted = .TRUE.
1111                two_d = .TRUE.
1112                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1113
[1]1114             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
1115                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1116                   DO  i = nxlg, nxrg
1117                      DO  j = nysg, nyng
[1]1118                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
1119                      ENDDO
1120                   ENDDO
1121                ELSE
[667]1122                   DO  i = nxlg, nxrg
1123                      DO  j = nysg, nyng
[1]1124                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
1125                      ENDDO
1126                   ENDDO
1127                ENDIF
1128                resorted = .TRUE.
1129                two_d = .TRUE.
1130                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1131
[1551]1132             CASE ( 't_soil_xy', 't_soil_xz', 't_soil_yz' )
1133                nzb_do = nzb_soil
1134                nzt_do = nzt_soil
1135                IF ( av == 0 )  THEN
1136                   to_be_resorted => t_soil
1137                ELSE
1138                   to_be_resorted => t_soil_av
1139                ENDIF
1140                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
1141
[1]1142             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
1143                IF ( av == 0 )  THEN
1144                   to_be_resorted => u
1145                ELSE
1146                   to_be_resorted => u_av
1147                ENDIF
1148                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1149!
1150!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1151!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1152                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]1153                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1154                ENDIF
1155
1156             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
1157                IF ( av == 0 )  THEN
[667]1158                   DO  i = nxlg, nxrg
1159                      DO  j = nysg, nyng
[1]1160                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
1161                      ENDDO
1162                   ENDDO
1163                ELSE
[667]1164                   DO  i = nxlg, nxrg
1165                      DO  j = nysg, nyng
[1]1166                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
1167                      ENDDO
1168                   ENDDO
1169                ENDIF
1170                resorted = .TRUE.
1171                two_d = .TRUE.
1172                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1173
1174             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
1175                IF ( av == 0 )  THEN
1176                   to_be_resorted => v
1177                ELSE
1178                   to_be_resorted => v_av
1179                ENDIF
1180                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1181!
1182!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1183!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1184                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]1185                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1186                ENDIF
1187
1188             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
1189                IF ( av == 0 )  THEN
1190                   to_be_resorted => vpt
1191                ELSE
1192                   to_be_resorted => vpt_av
1193                ENDIF
1194                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1195
1196             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
1197                IF ( av == 0 )  THEN
1198                   to_be_resorted => w
1199                ELSE
1200                   to_be_resorted => w_av
1201                ENDIF
1202                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1203
[72]1204             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1205                IF ( av == 0 ) THEN
[667]1206                   DO  i = nxlg, nxrg
1207                      DO  j = nysg, nyng
[72]1208                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0(j,i)
1209                      ENDDO
1210                   ENDDO
1211                ELSE
[667]1212                   DO  i = nxlg, nxrg
1213                      DO  j = nysg, nyng
[72]1214                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1215                      ENDDO
1216                   ENDDO
1217                ENDIF
1218                resorted = .TRUE.
1219                two_d = .TRUE.
1220                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1221
[978]1222             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1223                IF ( av == 0 ) THEN
1224                   DO  i = nxlg, nxrg
1225                      DO  j = nysg, nyng
1226                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h(j,i)
1227                      ENDDO
1228                   ENDDO
1229                ELSE
1230                   DO  i = nxlg, nxrg
1231                      DO  j = nysg, nyng
1232                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1233                      ENDDO
1234                   ENDDO
1235                ENDIF
1236                resorted = .TRUE.
1237                two_d = .TRUE.
1238                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1239
[1788]1240             CASE ( 'z0q*_xy' )        ! 2d-array
1241                IF ( av == 0 ) THEN
1242                   DO  i = nxlg, nxrg
1243                      DO  j = nysg, nyng
1244                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0q(j,i)
1245                      ENDDO
1246                   ENDDO
1247                ELSE
1248                   DO  i = nxlg, nxrg
1249                      DO  j = nysg, nyng
1250                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0q_av(j,i)
1251                      ENDDO
1252                   ENDDO
1253                ENDIF
1254                resorted = .TRUE.
1255                two_d = .TRUE.
1256                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1257
[1]1258             CASE DEFAULT
1259!
1260!--             User defined quantity
[1320]1261                CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,        &
[1551]1262                                          local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
[1]1263                resorted = .TRUE.
1264
1265                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1266                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1267                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1268                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1269                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1270                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1271                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1272                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1273                ENDIF
1274
1275                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1276                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1277                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1278                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1279                ENDIF
1280
1281          END SELECT
1282
1283!
1284!--       Resort the array to be output, if not done above
1285          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[667]1286             DO  i = nxlg, nxrg
1287                DO  j = nysg, nyng
[1551]1288                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1289                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
1290                   ENDDO
1291                ENDDO
1292             ENDDO
1293          ENDIF
1294
1295!
1296!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1297!--       section mode chosen.
1298          is = 1
[1551]1299   loop1: DO WHILE ( section(is,s) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1300
1301             SELECT CASE ( mode )
1302
1303                CASE ( 'xy' )
1304!
1305!--                Determine the cross section index
1306                   IF ( two_d )  THEN
1307                      layer_xy = nzb+1
1308                   ELSE
1309                      layer_xy = section(is,s)
1310                   ENDIF
1311
1312!
[1551]1313!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1314!--                (used for soil model)
[1691]1315                   IF ( layer_xy > nzt_do )  THEN
[1551]1316                      EXIT loop1
1317                   ENDIF
1318
1319!
[1308]1320!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1321!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1322!--                to increase the performance.
1323                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1324                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1325                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1326                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1327                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1328                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1329                         THEN
[1]1330#if defined( __netcdf )
1331                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1332                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1333                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1334                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1335                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1336                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1337#endif
1338                         ENDIF
1339                      ENDIF
1340                   ENDIF
1341!
1342!--                If required, carry out averaging along z
[336]1343                   IF ( section(is,s) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1344
[1353]1345                      local_2d = 0.0_wp
[1]1346!
1347!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1348                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1349                         DO  j = nysg, nyng
1350                            DO  i = nxlg, nxrg
[1]1351                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1352                            ENDDO
1353                         ENDDO
1354                      ENDDO
1355
[1551]1356                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1357
1358                   ELSE
1359!
1360!--                   Just store the respective section on the local array
1361                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1362
1363                   ENDIF
1364
1365#if defined( __parallel )
[1327]1366                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1367!
[1031]1368!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1369                      IF ( two_d ) THEN
1370                         iis = 1
1371                      ELSE
1372                         iis = is
1373                      ENDIF
1374
[1]1375#if defined( __netcdf )
[1308]1376!
1377!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1378!--                   here on a local array and will be written to the output
1379!--                   file afterwards to increase the performance.
1380                      DO  i = nxlg, nxrg
1381                         DO  j = nysg, nyng
1382                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1383                         ENDDO
1384                      ENDDO
[1]1385#endif
[493]1386                   ELSE
[1]1387
[493]1388                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1389!
[493]1390!--                      Output of partial arrays on each PE
1391#if defined( __netcdf )
[1327]1392                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1393                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1394                                          do2d_xy_time_count(av), av
1395                         ENDIF
1396#endif
[759]1397                         DO  i = 0, io_blocks-1
1398                            IF ( i == io_group )  THEN
[1551]1399                               WRITE ( 21 )  nxlg, nxrg, nysg, nyng, nysg, nyng
[759]1400                               WRITE ( 21 )  local_2d
1401                            ENDIF
1402#if defined( __parallel )
1403                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1404#endif
1405                         ENDDO
[559]1406
[493]1407                      ELSE
[1]1408!
[493]1409!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1410!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1411!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1412!--                      full" may occur.
1413                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1414
[667]1415                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nyng-nysg+1 )
[493]1416                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1417!
[493]1418!--                         Local array can be relocated directly.
[667]1419                            total_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) = local_2d
[1]1420!
[493]1421!--                         Receive data from all other PEs.
1422                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1423!
[493]1424!--                            Receive index limits first, then array.
1425!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1426!--                            the PEs.
[1320]1427                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1428                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1429                                              status, ierr )
1430                               sender = status(MPI_SOURCE)
1431                               DEALLOCATE( local_2d )
1432                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1433                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1434                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1435                                              status, ierr )
1436                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1437                            ENDDO
[1]1438!
[493]1439!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1440                            DEALLOCATE( local_2d )
[667]1441                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]1442
1443#if defined( __netcdf )
[1327]1444                            IF ( two_d ) THEN
1445                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1446                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1447                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1448                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1449                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1450                            ELSE
1451                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1452                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1453                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1454                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1455                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1456                            ENDIF
[1783]1457                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1458#endif
1459
[493]1460                         ELSE
[1]1461!
[493]1462!--                         First send the local index limits to PE0
[667]1463                            ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
1464                            ind(3) = nysg; ind(4) = nyng
[1320]1465                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1466                                           comm2d, ierr )
[1]1467!
[493]1468!--                         Send data to PE0
[1320]1469                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nysg), ngp,           &
[493]1470                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1471                         ENDIF
1472!
1473!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1474!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1475!--                      tag 0
1476                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1477                      ENDIF
[493]1478
[1]1479                   ENDIF
1480#else
1481#if defined( __netcdf )
[1327]1482                   IF ( two_d ) THEN
1483                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1484                                              id_var_do2d(av,if),           &
1485                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1486                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1487                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1488                   ELSE
1489                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1490                                              id_var_do2d(av,if),           &
1491                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1492                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1493                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1494                   ENDIF
[1783]1495                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1496#endif
1497#endif
1498                   do2d_xy_n = do2d_xy_n + 1
1499!
1500!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1501!--                Hence exit loop of output levels.
1502                   IF ( two_d )  THEN
[1703]1503                      IF ( netcdf_data_format < 5 )  two_d = .FALSE.
[1]1504                      EXIT loop1
1505                   ENDIF
1506
1507                CASE ( 'xz' )
1508!
[1308]1509!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1510!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1511!--                to increase the performance.
1512                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1513                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1514                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1515                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1516                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1517                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1518                         THEN
[1]1519#if defined( __netcdf )
1520                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1521                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1522                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1523                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1524                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1525                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1526#endif
1527                         ENDIF
1528                      ENDIF
1529                   ENDIF
[667]1530
[1]1531!
1532!--                If required, carry out averaging along y
1533                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1534
[1551]1535                      ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1536                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1537                      ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1538!
1539!--                   First local averaging on the PE
[1551]1540                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1541                         DO  j = nys, nyn
[667]1542                            DO  i = nxlg, nxrg
[1320]1543                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1544                                                 local_pf(i,j,k)
1545                            ENDDO
1546                         ENDDO
1547                      ENDDO
1548#if defined( __parallel )
1549!
1550!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1551                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1552                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb_do),                &
1553                                          local_2d(nxlg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1554                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1555#else
1556                      local_2d = local_2d_l
1557#endif
[1353]1558                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1559
1560                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1561
1562                   ELSE
1563!
1564!--                   Just store the respective section on the local array
1565!--                   (but only if it is available on this PE!)
1566                      IF ( section(is,s) >= nys  .AND.  section(is,s) <= nyn ) &
1567                      THEN
[1551]1568                         local_2d = local_pf(:,section(is,s),nzb_do:nzt_do)
[1]1569                      ENDIF
1570
1571                   ENDIF
1572
1573#if defined( __parallel )
[1327]1574                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1575!
[1031]1576!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1577!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1578!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1579!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1320]1580                      IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                       &
1581                             section(is,s) <= nyn )  .OR.                      &
[493]1582                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1583#if defined( __netcdf )
[493]1584!
[1308]1585!--                      For parallel output, all cross sections are first
1586!--                      stored here on a local array and will be written to the
1587!--                      output file afterwards to increase the performance.
1588                         DO  i = nxlg, nxrg
[1551]1589                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1590                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1591                            ENDDO
1592                         ENDDO
[1]1593#endif
1594                      ENDIF
1595
1596                   ELSE
1597
[493]1598                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1599!
[493]1600!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1601!--                      section does not reside on the PE, output special
1602!--                      index values.
1603#if defined( __netcdf )
[1327]1604                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1605                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1606                                          do2d_xz_time_count(av), av
1607                         ENDIF
1608#endif
[759]1609                         DO  i = 0, io_blocks-1
1610                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1611                               IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.              &
1612                                      section(is,s) <= nyn )  .OR.             &
1613                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1614                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1615                               THEN
[1551]1616                                  WRITE (22)  nxlg, nxrg, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1617                                  WRITE (22)  local_2d
1618                               ELSE
[1551]1619                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1620                               ENDIF
1621                            ENDIF
1622#if defined( __parallel )
1623                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1624#endif
1625                         ENDDO
[493]1626
1627                      ELSE
[1]1628!
[493]1629!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1630!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1631!--                      barrier has to be set, because otherwise
1632!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1633                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1634
[1551]1635                         ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1636                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1637!
[493]1638!--                         Local array can be relocated directly.
1639                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1640                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1641                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1642                            THEN
[1551]1643                               total_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1644                            ENDIF
[1]1645!
[493]1646!--                         Receive data from all other PEs.
1647                            DO  n = 1, numprocs-1
1648!
1649!--                            Receive index limits first, then array.
1650!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1651!--                            the PEs.
[1320]1652                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1653                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1654                                              status, ierr )
[493]1655!
1656!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1657                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1658                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1659                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1660                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1661                                                     ind(3):ind(4)) )
1662                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1663                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1664                                                 status, ierr )
[1320]1665                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1666                                                                        local_2d
1667                               ENDIF
1668                            ENDDO
1669!
1670!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1671                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1672                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1]1673
1674#if defined( __netcdf )
[1327]1675                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),          &
1676                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1677                                                 total_2d(0:nx+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1678                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1679                                             count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1680                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1681#endif
1682
[493]1683                         ELSE
[1]1684!
[493]1685!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1686!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1687                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1688                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1689                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1690                            THEN
[667]1691                               ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
[1551]1692                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1693                            ELSE
1694                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1695                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1696                            ENDIF
[1320]1697                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1698                                           comm2d, ierr )
1699!
1700!--                         If applicable, send data to PE0.
1701                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1702                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nzb_do), ngp,         &
[493]1703                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1704                            ENDIF
[1]1705                         ENDIF
1706!
[493]1707!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1708!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1709!--                      tag 0
1710                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1711                      ENDIF
[493]1712
[1]1713                   ENDIF
1714#else
1715#if defined( __netcdf )
[1327]1716                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1717                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1718                                           local_2d(nxl:nxr+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1719                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1720                                           count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1721                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1722#endif
1723#endif
1724                   do2d_xz_n = do2d_xz_n + 1
1725
1726                CASE ( 'yz' )
1727!
[1308]1728!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1729!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1730!--                to increase the performance.
1731                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1732                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1733                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1734                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1735                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1736                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1737                         THEN
[1]1738#if defined( __netcdf )
1739                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1740                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1741                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1742                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1743                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1744                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1745#endif
1746                         ENDIF
1747                      ENDIF
[1308]1748                   ENDIF
[493]1749
[1]1750!
1751!--                If required, carry out averaging along x
1752                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1753
[1551]1754                      ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1755                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1756                      ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1757!
1758!--                   First local averaging on the PE
[1551]1759                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1760                         DO  j = nysg, nyng
[1]1761                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1762                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1763                                                 local_pf(i,j,k)
1764                            ENDDO
1765                         ENDDO
1766                      ENDDO
1767#if defined( __parallel )
1768!
1769!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1770                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1771                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb_do),                &
1772                                          local_2d(nysg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1773                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1774#else
1775                      local_2d = local_2d_l
1776#endif
[1353]1777                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1778
1779                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1780
1781                   ELSE
1782!
1783!--                   Just store the respective section on the local array
1784!--                   (but only if it is available on this PE!)
1785                      IF ( section(is,s) >= nxl  .AND.  section(is,s) <= nxr ) &
1786                      THEN
[1551]1787                         local_2d = local_pf(section(is,s),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1788                      ENDIF
1789
1790                   ENDIF
1791
1792#if defined( __parallel )
[1327]1793                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1794!
[1031]1795!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1796!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1797!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1798!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1320]1799                      IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                       &
1800                             section(is,s) <= nxr )  .OR.                      &
[493]1801                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1802#if defined( __netcdf )
[493]1803!
[1308]1804!--                      For parallel output, all cross sections are first
1805!--                      stored here on a local array and will be written to the
1806!--                      output file afterwards to increase the performance.
1807                         DO  j = nysg, nyng
[1551]1808                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1809                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1810                            ENDDO
1811                         ENDDO
[1]1812#endif
1813                      ENDIF
1814
1815                   ELSE
1816
[493]1817                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1818!
[493]1819!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1820!--                      section does not reside on the PE, output special
1821!--                      index values.
1822#if defined( __netcdf )
[1327]1823                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1824                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1825                                          do2d_yz_time_count(av), av
1826                         ENDIF
1827#endif
[759]1828                         DO  i = 0, io_blocks-1
1829                            IF ( i == io_group )  THEN
[1320]1830                               IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.              &
1831                                      section(is,s) <= nxr )  .OR.             &
1832                                    ( section(is,s) == -1  .AND.               &
1833                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1834                               THEN
[1551]1835                                  WRITE (23)  nysg, nyng, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1836                                  WRITE (23)  local_2d
1837                               ELSE
[1551]1838                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1839                               ENDIF
1840                            ENDIF
1841#if defined( __parallel )
1842                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1843#endif
1844                         ENDDO
[493]1845
1846                      ELSE
[1]1847!
[493]1848!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1849!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1850!--                      barrier has to be set, because otherwise
1851!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1852                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1853
[1551]1854                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1855                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1856!
[493]1857!--                         Local array can be relocated directly.
1858                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1859                                   section(is,s) <= nxr )   .OR.               &
1860                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1861                            THEN
[1551]1862                               total_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1863                            ENDIF
[1]1864!
[493]1865!--                         Receive data from all other PEs.
1866                            DO  n = 1, numprocs-1
1867!
1868!--                            Receive index limits first, then array.
1869!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1870!--                            the PEs.
[1320]1871                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1872                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1873                                              status, ierr )
[493]1874!
1875!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1876                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1877                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1878                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1879                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1880                                                     ind(3):ind(4)) )
1881                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1882                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1883                                                 status, ierr )
[1320]1884                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1885                                                                        local_2d
1886                               ENDIF
1887                            ENDDO
1888!
1889!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1890                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1891                            ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1]1892
1893#if defined( __netcdf )
[1327]1894                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),          &
1895                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1896                                                 total_2d(0:ny+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1897                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /), &
[1551]1898                                             count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1899                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1900#endif
1901
[493]1902                         ELSE
[1]1903!
[493]1904!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1905!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1906                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1907                                   section(is,s) <= nxr )  .OR.                &
1908                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1909                            THEN
[667]1910                               ind(1) = nysg; ind(2) = nyng
[1551]1911                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1912                            ELSE
1913                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1914                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1915                            ENDIF
[1320]1916                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1917                                           comm2d, ierr )
1918!
1919!--                         If applicable, send data to PE0.
1920                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1921                               CALL MPI_SEND( local_2d(nysg,nzb_do), ngp,         &
[493]1922                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1923                            ENDIF
[1]1924                         ENDIF
1925!
[493]1926!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1927!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1928!--                      tag 0
1929                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1930                      ENDIF
[493]1931
[1]1932                   ENDIF
1933#else
1934#if defined( __netcdf )
[1327]1935                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1936                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1937                                           local_2d(nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1938                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1939                                           count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1940                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1941#endif
1942#endif
1943                   do2d_yz_n = do2d_yz_n + 1
1944
1945             END SELECT
1946
1947             is = is + 1
1948          ENDDO loop1
1949
[1308]1950!
1951!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1952!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1953!--       the performance of the parallel output.
1954#if defined( __netcdf )
[1327]1955          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1956
1957                SELECT CASE ( mode )
1958
1959                   CASE ( 'xy' )
1960                      IF ( two_d ) THEN
[1703]1961                         nis = 1
1962                         two_d = .FALSE.
[1308]1963                      ELSE
[1703]1964                         nis = ns
[1308]1965                      ENDIF
1966!
1967!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1968!--                   boundaries of the total domain.
1969                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1970                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1971                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1972                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1973                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1974                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1975                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1976                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1977                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1978                                                          /) )
1979                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1980                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1981                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1982                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1983                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1984                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1985                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1986                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1987                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1988                                                          /) )
1989                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1990                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1991                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1992                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1993                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1994                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1995                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1996                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1997                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1998                                                          /) )
1999                      ELSE
2000                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
2001                                                 id_var_do2d(av,if),           &
2002                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]2003                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]2004                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
2005                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
2006                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]2007                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]2008                                                          /) )
2009                      ENDIF   
2010
[1783]2011                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 55 )
[1308]2012
2013                   CASE ( 'xz' )
2014!
2015!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
2016!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
2017!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
2018!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
2019!--                   written to the output file in that case, the performance
2020!--                   is significantly better compared to the case where only
2021!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
2022!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
2023                      IF ( npey /= 1 )  THEN
2024                         
2025#if defined( __parallel )
2026!
2027!--                      Distribute data over all PEs along y
[1551]2028                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]2029                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]2030                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxlg,1,nzb_do),  &
2031                                             local_2d_sections(nxlg,1,nzb_do),    &
[1308]2032                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
2033                                             ierr )
2034#else
2035                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
2036#endif
2037                      ENDIF
2038!
2039!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
2040!--                   boundaries of the total domain.
2041                      IF ( nxr == nx )  THEN
2042                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
2043                                             id_var_do2d(av,if),               & 
2044                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
[1551]2045                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2046                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
2047                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]2048                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]2049                                                        1 /) )
2050                      ELSE
2051                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
2052                                             id_var_do2d(av,if),               &
2053                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]2054                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2055                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
2056                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]2057                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]2058                                                1 /) )
2059                      ENDIF
2060
[1783]2061                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 57 )
[1308]2062
2063                   CASE ( 'yz' )
2064!
2065!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
2066!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
2067!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
2068!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
2069!--                   written to the output file in that case, the performance
2070!--                   is significantly better compared to the case where only
2071!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
2072!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
2073                      IF ( npex /= 1 )  THEN
2074
2075#if defined( __parallel )
2076!
2077!--                      Distribute data over all PEs along x
2078                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
2079                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]2080                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nysg,nzb_do),  &
2081                                             local_2d_sections(1,nysg,nzb_do),    &
[1308]2082                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
2083                                             ierr )
2084#else
2085                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
2086#endif
2087                      ENDIF
2088!
2089!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
2090!--                   boundaries of the total domain.
2091                      IF ( nyn == ny )  THEN
2092                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
2093                                             id_var_do2d(av,if),               &
2094                                             local_2d_sections(1:ns,           &
[1551]2095                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
[1308]2096                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2097                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2098                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
[1551]2099                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2100                      ELSE
2101                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
2102                                             id_var_do2d(av,if),               &
2103                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]2104                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2105                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2106                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2107                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]2108                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2109                      ENDIF
2110
[1783]2111                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 60 )
[1308]2112
2113                   CASE DEFAULT
2114                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
2115                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
2116
2117                END SELECT                     
2118
2119          ENDIF
[1311]2120#endif
[1]2121       ENDIF
2122
2123       if = if + 1
2124       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
2125       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
2126
2127    ENDDO
2128
2129!
2130!-- Deallocate temporary arrays.
2131    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]2132    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2133       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
2134       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
2135    ENDIF
[1]2136#if defined( __parallel )
2137    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
2138       DEALLOCATE( total_2d )
2139    ENDIF
2140#endif
2141
2142!
2143!-- Close plot output file.
2144    file_id = 20 + s
2145
2146    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]2147       DO  i = 0, io_blocks-1
2148          IF ( i == io_group )  THEN
2149             CALL close_file( file_id )
2150          ENDIF
2151#if defined( __parallel )
2152          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2153#endif
2154       ENDDO
[1]2155    ELSE
2156       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2157    ENDIF
2158
[1318]2159    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2160
2161 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.