source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 2246

Last change on this file since 2246 was 2233, checked in by suehring, 8 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 84.4 KB
RevLine 
[1682]1!> @file data_output_2d.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]3! This file is part of PALM.
4!
[2000]5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
[1036]9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
[2101]17! Copyright 1997-2017 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[254]20! Current revisions:
[1]21! -----------------
[1961]22!
[2233]23!
[1552]24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_2d.f90 2233 2017-05-30 18:08:54Z sward $
27!
[2233]28! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
29! Adjustments to new surface concept
30!
31!
[2191]32! 2190 2017-03-21 12:16:43Z raasch
33! bugfix for r2031: string rho replaced by rho_ocean
34!
[2032]35! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
36! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
37!
[2001]38! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
39! Forced header and separation lines into 80 columns
40!
[1981]41! 1980 2016-07-29 15:51:57Z suehring
42! Bugfix, in order to steer user-defined output, setting flag found explicitly
43! to .F.
44!
[1977]45! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
46! Output of radiation quantities is now done directly in the respective module
47!
[1973]48! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
[1976]49! Output of land surface quantities is now done directly in the respective
50! module
[1973]51!
[1961]52! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
53! Scalar surface flux added
54! Rename INTEGER variable s into s_ind, as s is already assigned to scalar
55!
[1851]56! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
57! precipitation_amount, precipitation_rate, prr moved to arrays_3d
58!
[1823]59! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
60! Output of bulk cloud physics simplified.
61!
[1789]62! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
63! Added output of z0q
64!
[1784]65! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
66! name change of netcdf routines and module + related changes
67!
[1746]68! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
69! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
70!
[1704]71! 1703 2015-11-02 12:38:44Z raasch
72! bugfix for output of single (*) xy-sections in case of parallel netcdf I/O
73!
[1702]74! 1701 2015-11-02 07:43:04Z maronga
75! Bugfix in output of RRTGM data
76!
[1692]77! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
78! Added output of Obukhov length (ol) and radiative heating rates  for RRTMG.
79! Formatting corrections.
80!
[1683]81! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
82! Code annotations made doxygen readable
83!
[1586]84! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
85! Added support for RRTMG
86!
[1556]87! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
88! Added output of r_a and r_s
89!
[1552]90! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]91! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
92! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
93! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
94! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]95!
[1360]96! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
97! New particle structure integrated.
98!
[1354]99! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
100! REAL constants provided with KIND-attribute
101!
[1329]102! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
103! parts concerning iso2d output removed,
104! -netcdf output queries
105!
[1321]106! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]107! ONLY-attribute added to USE-statements,
108! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
109! kinds are defined in new module kinds,
110! revision history before 2012 removed,
111! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
112! all variable declaration statements
[1309]113!
[1319]114! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
115! barrier argument removed from cpu_log.
116! module interfaces removed
117!
[1312]118! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
119! bugfix: close #if defined( __netcdf )
120!
[1309]121! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]122! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
123! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
124! To increase the performance for parallel output, the following is done:
125! - Update of time axis is only done by PE0
126! - Cross sections are first stored on a local array and are written
127!   collectively to the output file by all PEs.
[674]128!
[1116]129! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
130! ql is calculated by calc_liquid_water_content
131!
[1077]132! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
133! Bugfix in output of ql
134!
[1066]135! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
136! Bugfix: Output of cross sections of ql
137!
[1054]138! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
139! +qr, nr, qc and cross sections
140!
[1037]141! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
142! code put under GPL (PALM 3.9)
143!
[1035]144! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
145! netCDF4 without parallel file support implemented
146!
[1008]147! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
148! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
149!
[979]150! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
151! +z0h
152!
[1]153! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
154! Initial revision
155!
156!
157! Description:
158! ------------
[1682]159!> Data output of horizontal cross-sections in netCDF format or binary format
160!> compatible to old graphic software iso2d.
161!> Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
162!> ---------  correctly. (zu is used always)!
[1]163!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]164 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
165 
[1]166
[1320]167    USE arrays_3d,                                                             &
[2232]168        ONLY:  dzw, e, nr, p, pt, precipitation_amount, precipitation_rate,    &
169               prr, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, rho_ocean, s, sa,        &
170               tend, u, v, vpt, w, zu, zw
[1320]171       
[1]172    USE averaging
[1320]173       
174    USE cloud_parameters,                                                      &
[1849]175        ONLY:  hyrho, l_d_cp, pt_d_t
[1320]176               
177    USE control_parameters,                                                    &
178        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
179               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
180               do2d_xy_last_time, do2d_xy_n, do2d_xy_time_count,               &
181               do2d_xz_last_time, do2d_xz_n, do2d_xz_time_count,               &
182               do2d_yz_last_time, do2d_yz_n, do2d_yz_time_count,               &
[2232]183               ibc_uv_b, io_blocks, io_group, land_surface, message_string,    &
[1822]184               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz,                          &
185               psolver, section, simulated_time, simulated_time_chr,           &
186               time_since_reference_point
[1320]187       
188    USE cpulog,                                                                &
189        ONLY:  cpu_log, log_point 
190       
191    USE grid_variables,                                                        &
192        ONLY:  dx, dy
193       
194    USE indices,                                                               &
195        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg,       &
196               nz, nzb, nzt
197               
198    USE kinds
[1551]199   
200    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]201        ONLY:  lsm_data_output_2d, zs
[1551]202   
[1783]203#if defined( __netcdf )
204    USE NETCDF
205#endif
[1320]206
[1783]207    USE netcdf_interface,                                                      &
208        ONLY:  id_set_xy, id_set_xz, id_set_yz, id_var_do2d, id_var_time_xy,   &
209               id_var_time_xz, id_var_time_yz, nc_stat, netcdf_data_format,    &
210               netcdf_handle_error
211
[1320]212    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]213        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
214               particles, prt_count
[1320]215   
[1]216    USE pegrid
217
[1551]218    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]219        ONLY:  radiation, radiation_data_output_2d
[1551]220
[2232]221    USE surface_mod,                                                           &
222        ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
223
[1]224    IMPLICIT NONE
225
[1682]226    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !<
227    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !<
228    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !<
229    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !<
230    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !<
[1320]231   
[1682]232    INTEGER(iwp) ::  av        !<
233    INTEGER(iwp) ::  ngp       !<
234    INTEGER(iwp) ::  file_id   !<
235    INTEGER(iwp) ::  i         !<
236    INTEGER(iwp) ::  if        !<
237    INTEGER(iwp) ::  is        !<
238    INTEGER(iwp) ::  iis       !<
239    INTEGER(iwp) ::  j         !<
240    INTEGER(iwp) ::  k         !<
241    INTEGER(iwp) ::  l         !<
242    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !<
[2232]243    INTEGER(iwp) ::  m         !<
[1682]244    INTEGER(iwp) ::  n         !<
[1703]245    INTEGER(iwp) ::  nis       !<
[1682]246    INTEGER(iwp) ::  ns        !<
247    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< lower limit of the data field (usually nzb)
248    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< upper limit of the data field (usually nzt+1)
249    INTEGER(iwp) ::  psi       !<
[1960]250    INTEGER(iwp) ::  s_ind     !<
[1682]251    INTEGER(iwp) ::  sender    !<
252    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !<
[1320]253   
[1682]254    LOGICAL ::  found          !<
255    LOGICAL ::  resorted       !<
256    LOGICAL ::  two_d          !<
[1320]257   
[1682]258    REAL(wp) ::  mean_r        !<
259    REAL(wp) ::  s_r2          !<
260    REAL(wp) ::  s_r3          !<
[1320]261   
[1682]262    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !<
263    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !<
264    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !<
[2232]265    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp_2d              !< temporary field used to exchange surface-related quantities
266
[1682]267    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !<
268    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !<
269    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !<
[1359]270
[1]271#if defined( __parallel )
[1682]272    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !<
[1]273#endif
[1682]274    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !<
[1]275
276    NAMELIST /LOCAL/  rtext
277
278!
279!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
280!-- found in parameter data_output)
281    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
282    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
283    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
284
[1308]285    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
286
[1]287    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
288                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
289
290!
291!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
292!-- files have to be opened.
293    SELECT CASE ( mode )
294
295       CASE ( 'xy' )
[1960]296          s_ind = 1
[667]297          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]298
[1308]299          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
300             ns = 1
[1960]301             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]302                ns = ns + 1
303             ENDDO
304             ns = ns - 1
305             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,nysg:nyng,1:ns) )
[1353]306             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]307          ENDIF
308
[493]309!
[1031]310!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]311          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]312             CALL check_open( 101+av*10 )
313          ENDIF
[1]314          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
315             CALL check_open( 21 )
316          ELSE
317             IF ( myid == 0 )  THEN
318#if defined( __parallel )
[667]319                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp) )
[1]320#endif
321             ENDIF
322          ENDIF
323
324       CASE ( 'xz' )
[1960]325          s_ind = 2
[667]326          ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
[1]327
[1308]328          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
329             ns = 1
[1960]330             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]331                ns = ns + 1
332             ENDDO
333             ns = ns - 1
334             ALLOCATE( local_2d_sections(nxlg:nxrg,1:ns,nzb:nzt+1) )
335             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxlg:nxrg,1:ns,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( 102+av*10 )
343          ENDIF
[1]344
345          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
346             CALL check_open( 22 )
347          ELSE
348             IF ( myid == 0 )  THEN
349#if defined( __parallel )
[667]350                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]351#endif
352             ENDIF
353          ENDIF
354
355       CASE ( 'yz' )
[1960]356          s_ind = 3
[667]357          ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1]358
[1308]359          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
360             ns = 1
[1960]361             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]362                ns = ns + 1
363             ENDDO
364             ns = ns - 1
365             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
366             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[1353]367             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]368          ENDIF
369
[493]370!
[1031]371!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]372          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]373             CALL check_open( 103+av*10 )
374          ENDIF
[1]375
376          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
377             CALL check_open( 23 )
378          ELSE
379             IF ( myid == 0 )  THEN
380#if defined( __parallel )
[667]381                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:ny+nbgp,nzb:nzt+1) )
[1]382#endif
383             ENDIF
384          ENDIF
385
386       CASE DEFAULT
[254]387          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
388          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]389
390    END SELECT
391
392!
[1745]393!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
394!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
395!-- the given end time by the length of the given output interval.
396    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
397       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
398            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
399          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy cross-sections is not ',   &
400                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
401                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
402          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )
403          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
404          RETURN
405       ENDIF
406       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
407            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
408          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
409                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
410                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
411          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )
412          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
413          RETURN
414       ENDIF
415       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
416            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
417          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
418                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
419                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
420          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )
421          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
422          RETURN
423       ENDIF
424    ENDIF
425
426!
[1]427!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[667]428    ALLOCATE( local_pf(nxlg:nxrg,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
[2232]429    local_pf = 0.0
430!
431!-- Allocate temporary array used for exchanging ghoist points of surface-data
432    ALLOCATE( tmp_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
433    tmp_2d = 0.0
[1]434
435!
436!-- Loop of all variables to be written.
437!-- Output dimensions chosen
438    if = 1
439    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
440    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
441
442    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
443
444       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1980]445!
446!--       Set flag to steer output of radiation, land-surface, or user-defined
447!--       quantities
448          found = .FALSE.
[1551]449
450          nzb_do = nzb
451          nzt_do = nzt+1
[1]452!
453!--       Store the array chosen on the temporary array.
454          resorted = .FALSE.
455          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
456
457             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
458                IF ( av == 0 )  THEN
459                   to_be_resorted => e
460                ELSE
461                   to_be_resorted => e_av
462                ENDIF
463                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
464
[771]465             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
466                IF ( av == 0 )  THEN
467                   to_be_resorted => pt
468                ELSE
469                   to_be_resorted => lpt_av
470                ENDIF
471                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
472
[1]473             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
474                IF ( av == 0 )  THEN
[667]475                   DO  i = nxlg, nxrg
476                      DO  j = nysg, nyng
[1320]477                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]478                                                    dzw(1:nzt+1) )
479                      ENDDO
480                   ENDDO
481                ELSE
[667]482                   DO  i = nxlg, nxrg
483                      DO  j = nysg, nyng
[1]484                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
485                      ENDDO
486                   ENDDO
487                ENDIF
488                resorted = .TRUE.
489                two_d = .TRUE.
490                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
491
[1053]492             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
493                IF ( av == 0 )  THEN
494                   to_be_resorted => nr
495                ELSE
496                   to_be_resorted => nr_av
497                ENDIF
498                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
499
[1691]500             CASE ( 'ol*_xy' )        ! 2d-array
501                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]502                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
503                      i = surf_def_h(0)%i(m)
504                      j = surf_def_h(0)%j(m)
505                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%ol(m)
506                   ENDDO
507                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
508                      i = surf_lsm_h%i(m)
509                      j = surf_lsm_h%j(m)
510                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%ol(m)
511                   ENDDO
512                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
513                      i = surf_usm_h%i(m)
514                      j = surf_usm_h%j(m)
515                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%ol(m)
516                   ENDDO
517
518                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
519
[1691]520                   DO  i = nxlg, nxrg
521                      DO  j = nysg, nyng
[2232]522                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[1691]523                      ENDDO
524                   ENDDO
[2232]525
[1691]526                ELSE
527                   DO  i = nxlg, nxrg
528                      DO  j = nysg, nyng
529                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol_av(j,i)
530                      ENDDO
531                   ENDDO
532                ENDIF
533                resorted = .TRUE.
534                two_d = .TRUE.
535                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
536
[1]537             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
538                IF ( av == 0 )  THEN
[729]539                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]540                   to_be_resorted => p
541                ELSE
[729]542                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]543                   to_be_resorted => p_av
544                ENDIF
545                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
546
547             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
548                IF ( av == 0 )  THEN
[215]549                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
550                      tend = prt_count
[667]551                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]552                   ELSE
[1353]553                      tend = 0.0_wp
[215]554                   ENDIF
[667]555                   DO  i = nxlg, nxrg
556                      DO  j = nysg, nyng
[1]557                         DO  k = nzb, nzt+1
558                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
559                         ENDDO
560                      ENDDO
561                   ENDDO
562                   resorted = .TRUE.
563                ELSE
[667]564                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]565                   to_be_resorted => pc_av
566                ENDIF
567
[1359]568             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]569                IF ( av == 0 )  THEN
[215]570                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
571                      DO  i = nxl, nxr
572                         DO  j = nys, nyn
573                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]574                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
575                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
576                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
577                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]578                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]579                               DO  n = 1, number_of_particles
580                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
581                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
582                                            particles(n)%weight_factor
583                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
584                                            particles(n)%weight_factor
585                                  ENDIF
[215]586                               ENDDO
[1359]587                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
588                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]589                               ELSE
[1353]590                                  mean_r = 0.0_wp
[215]591                               ENDIF
592                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]593                            ENDDO
594                         ENDDO
595                      ENDDO
[667]596                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]597                   ELSE
[1353]598                      tend = 0.0_wp
[1359]599                   ENDIF
[667]600                   DO  i = nxlg, nxrg
601                      DO  j = nysg, nyng
[1]602                         DO  k = nzb, nzt+1
603                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
604                         ENDDO
605                      ENDDO
606                   ENDDO
607                   resorted = .TRUE.
608                ELSE
[667]609                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]610                   to_be_resorted => pr_av
611                ENDIF
612
[72]613             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
614                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
[667]615                   DO  i = nxlg, nxrg
616                      DO  j = nysg, nyng
[72]617                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
618                   ENDDO
619                ENDDO
[1353]620                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]621                resorted = .TRUE.
622                two_d = .TRUE.
623                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
624
625             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1822]626                IF ( av == 0 )  THEN
627                   CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
628                   DO  i = nxlg, nxrg
629                      DO  j = nysg, nyng
630                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]631                      ENDDO
[1822]632                   ENDDO
[1053]633                ELSE
[1822]634                   CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
635                   DO  i = nxlg, nxrg
636                      DO  j = nysg, nyng
637                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]638                      ENDDO
[1822]639                   ENDDO
[1053]640                ENDIF
641                resorted = .TRUE.
642                two_d = .TRUE.
643                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
644
645             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]646                IF ( av == 0 )  THEN
[1053]647                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
[667]648                   DO  i = nxlg, nxrg
649                      DO  j = nysg, nyng
[1053]650                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]651                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]652                         ENDDO
[72]653                      ENDDO
654                   ENDDO
655                ELSE
[1053]656                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
[667]657                   DO  i = nxlg, nxrg
658                      DO  j = nysg, nyng
[1053]659                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]660                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]661                         ENDDO
[72]662                      ENDDO
663                   ENDDO
664                ENDIF
665                resorted = .TRUE.
[1053]666                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]667
[1]668             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
669                IF ( av == 0 )  THEN
670                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
671                      to_be_resorted => pt
672                   ELSE
[667]673                   DO  i = nxlg, nxrg
674                      DO  j = nysg, nyng
[1]675                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]676                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
677                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]678                                                             ql(k,j,i)
679                            ENDDO
680                         ENDDO
681                      ENDDO
682                      resorted = .TRUE.
683                   ENDIF
684                ELSE
685                   to_be_resorted => pt_av
686                ENDIF
687                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
688
689             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
690                IF ( av == 0 )  THEN
691                   to_be_resorted => q
692                ELSE
693                   to_be_resorted => q_av
694                ENDIF
695                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
696
[1053]697             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]698                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]699                   to_be_resorted => qc
[1]700                ELSE
[1115]701                   to_be_resorted => qc_av
[1]702                ENDIF
703                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
704
[1053]705             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
706                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]707                   to_be_resorted => ql
[1053]708                ELSE
[1115]709                   to_be_resorted => ql_av
[1053]710                ENDIF
711                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
712
[1]713             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
714                IF ( av == 0 )  THEN
715                   to_be_resorted => ql_c
716                ELSE
717                   to_be_resorted => ql_c_av
718                ENDIF
719                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
720
721             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
722                IF ( av == 0 )  THEN
723                   to_be_resorted => ql_v
724                ELSE
725                   to_be_resorted => ql_v_av
726                ENDIF
727                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
728
729             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
730                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]731                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
732                      DO  i = nxl, nxr
733                         DO  j = nys, nyn
734                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]735                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
736                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
737                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
738                               DO  n = 1, number_of_particles
739                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
740                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
741                                                    particles(n)%weight_factor /  &
742                                                    prt_count(k,j,i)
743                                  ENDIF
[1007]744                               ENDDO
745                            ENDDO
746                         ENDDO
747                      ENDDO
748                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
749                   ELSE
[1353]750                      tend = 0.0_wp
[1359]751                   ENDIF
[1007]752                   DO  i = nxlg, nxrg
753                      DO  j = nysg, nyng
754                         DO  k = nzb, nzt+1
755                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
756                         ENDDO
757                      ENDDO
758                   ENDDO
759                   resorted = .TRUE.
760                ELSE
761                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]762                   to_be_resorted => ql_vp
763                ENDIF
764                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
765
[1053]766             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
767                IF ( av == 0 )  THEN
768                   to_be_resorted => qr
769                ELSE
770                   to_be_resorted => qr_av
771                ENDIF
772                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
773
[354]774             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
775                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]776                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
777                      i = surf_def_h(0)%i(m)
778                      j = surf_def_h(0)%j(m)
779                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%qsws(m)
780                   ENDDO
781                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
782                      i = surf_lsm_h%i(m)
783                      j = surf_lsm_h%j(m)
784                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%qsws(m)
785                   ENDDO
786                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
787                      i = surf_usm_h%i(m)
788                      j = surf_usm_h%j(m)
789                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%qsws(m)
790                   ENDDO
791
792                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
793
[667]794                   DO  i = nxlg, nxrg
795                      DO  j = nysg, nyng
[2232]796                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[354]797                      ENDDO
798                   ENDDO
799                ELSE
[667]800                   DO  i = nxlg, nxrg
801                      DO  j = nysg, nyng 
[354]802                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
803                      ENDDO
804                   ENDDO
805                ENDIF
806                resorted = .TRUE.
807                two_d = .TRUE.
808                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
809
[1]810             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
811                IF ( av == 0 )  THEN
[667]812                   DO  i = nxlg, nxrg
813                      DO  j = nysg, nyng
[1]814                         DO  k = nzb, nzt+1
815                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
816                         ENDDO
817                      ENDDO
818                   ENDDO
819                   resorted = .TRUE.
820                ELSE
821                   to_be_resorted => qv_av
822                ENDIF
823                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
824
[1551]825
[1585]826
[2190]827             CASE ( 'rho_ocean_xy', 'rho_ocean_xz', 'rho_ocean_yz' )
[96]828                IF ( av == 0 )  THEN
[2031]829                   to_be_resorted => rho_ocean
[96]830                ELSE
[2031]831                   to_be_resorted => rho_ocean_av
[96]832                ENDIF
833
[1]834             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
835                IF ( av == 0 )  THEN
[1960]836                   to_be_resorted => s
[1]837                ELSE
[355]838                   to_be_resorted => s_av
[1]839                ENDIF
840
[96]841             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
842                IF ( av == 0 )  THEN
843                   to_be_resorted => sa
844                ELSE
845                   to_be_resorted => sa_av
846                ENDIF
847
[354]848             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
849                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]850                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
851                      i = surf_def_h(0)%i(m)
852                      j = surf_def_h(0)%j(m)
853                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%shf(m)
854                   ENDDO
855                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
856                      i = surf_lsm_h%i(m)
857                      j = surf_lsm_h%j(m)
858                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%shf(m)
859                   ENDDO
860                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
861                      i = surf_usm_h%i(m)
862                      j = surf_usm_h%j(m)
863                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%shf(m)
864                   ENDDO
865
866                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
867
[667]868                   DO  i = nxlg, nxrg
869                      DO  j = nysg, nyng
[2232]870                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[354]871                      ENDDO
872                   ENDDO
873                ELSE
[667]874                   DO  i = nxlg, nxrg
875                      DO  j = nysg, nyng
[354]876                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
877                      ENDDO
878                   ENDDO
879                ENDIF
880                resorted = .TRUE.
881                two_d = .TRUE.
882                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1960]883               
884             CASE ( 'ssws*_xy' )        ! 2d-array
885                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]886                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
887                      i = surf_def_h(0)%i(m)
888                      j = surf_def_h(0)%j(m)
889                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%ssws(m)
890                   ENDDO
891                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
892                      i = surf_lsm_h%i(m)
893                      j = surf_lsm_h%j(m)
894                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%ssws(m)
895                   ENDDO
896                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
897                      i = surf_usm_h%i(m)
898                      j = surf_usm_h%j(m)
899                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%ssws(m)
900                   ENDDO
901
902                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
903
[1960]904                   DO  i = nxlg, nxrg
905                      DO  j = nysg, nyng
[2232]906                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[1960]907                      ENDDO
908                   ENDDO
909                ELSE
910                   DO  i = nxlg, nxrg
911                      DO  j = nysg, nyng 
912                         local_pf(i,j,nzb+1) =  ssws_av(j,i)
913                      ENDDO
914                   ENDDO
915                ENDIF
916                resorted = .TRUE.
917                two_d = .TRUE.
918                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)               
[1551]919
[1]920             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
921                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]922                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
923                      i = surf_def_h(0)%i(m)
924                      j = surf_def_h(0)%j(m)
925                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%ts(m)
926                   ENDDO
927                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
928                      i = surf_lsm_h%i(m)
929                      j = surf_lsm_h%j(m)
930                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%ts(m)
931                   ENDDO
932                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
933                      i = surf_usm_h%i(m)
934                      j = surf_usm_h%j(m)
935                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%ts(m)
936                   ENDDO
937
938                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
939
[667]940                   DO  i = nxlg, nxrg
941                      DO  j = nysg, nyng
[2232]942                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[1]943                      ENDDO
944                   ENDDO
[2232]945
[1]946                ELSE
[667]947                   DO  i = nxlg, nxrg
948                      DO  j = nysg, nyng
[1]949                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
950                      ENDDO
951                   ENDDO
952                ENDIF
953                resorted = .TRUE.
954                two_d = .TRUE.
955                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
956
957             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
958                IF ( av == 0 )  THEN
959                   to_be_resorted => u
960                ELSE
961                   to_be_resorted => u_av
962                ENDIF
963                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
964!
965!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
966!--             at the bottom boundary by the real surface values.
967                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]968                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]969                ENDIF
970
971             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
972                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]973                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
974                      i = surf_def_h(0)%i(m)
975                      j = surf_def_h(0)%j(m)
976                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%us(m)
977                   ENDDO
978                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
979                      i = surf_lsm_h%i(m)
980                      j = surf_lsm_h%j(m)
981                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%us(m)
982                   ENDDO
983                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
984                      i = surf_usm_h%i(m)
985                      j = surf_usm_h%j(m)
986                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%us(m)
987                   ENDDO
988
989                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
990
[667]991                   DO  i = nxlg, nxrg
992                      DO  j = nysg, nyng
[2232]993                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[1]994                      ENDDO
995                   ENDDO
996                ELSE
[667]997                   DO  i = nxlg, nxrg
998                      DO  j = nysg, nyng
[1]999                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
1000                      ENDDO
1001                   ENDDO
1002                ENDIF
1003                resorted = .TRUE.
1004                two_d = .TRUE.
1005                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1006
1007             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
1008                IF ( av == 0 )  THEN
1009                   to_be_resorted => v
1010                ELSE
1011                   to_be_resorted => v_av
1012                ENDIF
1013                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1014!
1015!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1016!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1017                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]1018                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1019                ENDIF
1020
1021             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
1022                IF ( av == 0 )  THEN
1023                   to_be_resorted => vpt
1024                ELSE
1025                   to_be_resorted => vpt_av
1026                ENDIF
1027                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1028
1029             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
1030                IF ( av == 0 )  THEN
1031                   to_be_resorted => w
1032                ELSE
1033                   to_be_resorted => w_av
1034                ENDIF
1035                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1036
[72]1037             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1038                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1039                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1040                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1041                      j = surf_def_h(0)%j(m)
1042                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%z0(m)
1043                   ENDDO
1044                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1045                      i = surf_lsm_h%i(m)
1046                      j = surf_lsm_h%j(m)
1047                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%z0(m)
1048                   ENDDO
1049                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1050                      i = surf_usm_h%i(m)
1051                      j = surf_usm_h%j(m)
1052                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%z0(m)
1053                   ENDDO
1054
1055                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
1056
[667]1057                   DO  i = nxlg, nxrg
1058                      DO  j = nysg, nyng
[2232]1059                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[72]1060                      ENDDO
1061                   ENDDO
[2232]1062
[72]1063                ELSE
[667]1064                   DO  i = nxlg, nxrg
1065                      DO  j = nysg, nyng
[72]1066                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1067                      ENDDO
1068                   ENDDO
1069                ENDIF
1070                resorted = .TRUE.
1071                two_d = .TRUE.
1072                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1073
[978]1074             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1075                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1076                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1077                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1078                      j = surf_def_h(0)%j(m)
1079                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%z0h(m)
1080                   ENDDO
1081                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1082                      i = surf_lsm_h%i(m)
1083                      j = surf_lsm_h%j(m)
1084                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%z0h(m)
1085                   ENDDO
1086                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1087                      i = surf_usm_h%i(m)
1088                      j = surf_usm_h%j(m)
1089                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%z0h(m)
1090                   ENDDO
1091
1092                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
1093
[978]1094                   DO  i = nxlg, nxrg
1095                      DO  j = nysg, nyng
[2232]1096                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[978]1097                      ENDDO
1098                   ENDDO
1099                ELSE
1100                   DO  i = nxlg, nxrg
1101                      DO  j = nysg, nyng
1102                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1103                      ENDDO
1104                   ENDDO
1105                ENDIF
1106                resorted = .TRUE.
1107                two_d = .TRUE.
1108                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1109
[1788]1110             CASE ( 'z0q*_xy' )        ! 2d-array
1111                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1112                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1113                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1114                      j = surf_def_h(0)%j(m)
1115                      tmp_2d(j,i) = surf_def_h(0)%z0q(m)
1116                   ENDDO
1117                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1118                      i = surf_lsm_h%i(m)
1119                      j = surf_lsm_h%j(m)
1120                      tmp_2d(j,i) = surf_lsm_h%z0q(m)
1121                   ENDDO
1122                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1123                      i = surf_usm_h%i(m)
1124                      j = surf_usm_h%j(m)
1125                      tmp_2d(j,i) = surf_usm_h%z0q(m)
1126                   ENDDO
1127
1128                   CALL exchange_horiz_2d( tmp_2d, nbgp )
1129
[1788]1130                   DO  i = nxlg, nxrg
1131                      DO  j = nysg, nyng
[2232]1132                         local_pf(i,j,nzb+1) = tmp_2d(j,i)
[1788]1133                      ENDDO
1134                   ENDDO
1135                ELSE
1136                   DO  i = nxlg, nxrg
1137                      DO  j = nysg, nyng
1138                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0q_av(j,i)
1139                      ENDDO
1140                   ENDDO
1141                ENDIF
1142                resorted = .TRUE.
1143                two_d = .TRUE.
1144                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1145
[1]1146             CASE DEFAULT
[1972]1147
[1]1148!
[1972]1149!--             Land surface model quantity
1150                IF ( land_surface )  THEN
1151                   CALL lsm_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, mode,&
1152                                            local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1153                ENDIF
1154
1155!
[1976]1156!--             Radiation quantity
1157                IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1158                   CALL radiation_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,&
1159                                                  mode, local_pf, two_d  )
1160                ENDIF
1161
1162!
[1]1163!--             User defined quantity
[1972]1164                IF ( .NOT. found )  THEN
1165                   CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,     &
1166                                             local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1167                ENDIF
1168
[1]1169                resorted = .TRUE.
1170
1171                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1172                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1173                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1174                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1175                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1176                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1177                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1178                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1179                ENDIF
1180
1181                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1182                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1183                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1184                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1185                ENDIF
1186
1187          END SELECT
1188
1189!
1190!--       Resort the array to be output, if not done above
1191          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[667]1192             DO  i = nxlg, nxrg
1193                DO  j = nysg, nyng
[1551]1194                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1195                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
1196                   ENDDO
1197                ENDDO
1198             ENDDO
1199          ENDIF
1200
1201!
1202!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1203!--       section mode chosen.
1204          is = 1
[1960]1205   loop1: DO WHILE ( section(is,s_ind) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1206
1207             SELECT CASE ( mode )
1208
1209                CASE ( 'xy' )
1210!
1211!--                Determine the cross section index
1212                   IF ( two_d )  THEN
1213                      layer_xy = nzb+1
1214                   ELSE
[1960]1215                      layer_xy = section(is,s_ind)
[1]1216                   ENDIF
1217
1218!
[1551]1219!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1220!--                (used for soil model)
[1691]1221                   IF ( layer_xy > nzt_do )  THEN
[1551]1222                      EXIT loop1
1223                   ENDIF
1224
1225!
[1308]1226!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1227!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1228!--                to increase the performance.
1229                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1230                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1231                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1232                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1233                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1234                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1235                         THEN
[1]1236#if defined( __netcdf )
1237                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1238                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1239                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1240                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1241                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1242                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1243#endif
1244                         ENDIF
1245                      ENDIF
1246                   ENDIF
1247!
1248!--                If required, carry out averaging along z
[1960]1249                   IF ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1250
[1353]1251                      local_2d = 0.0_wp
[1]1252!
1253!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1254                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1255                         DO  j = nysg, nyng
1256                            DO  i = nxlg, nxrg
[1]1257                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1258                            ENDDO
1259                         ENDDO
1260                      ENDDO
1261
[1551]1262                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1263
1264                   ELSE
1265!
1266!--                   Just store the respective section on the local array
1267                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1268
1269                   ENDIF
1270
1271#if defined( __parallel )
[1327]1272                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1273!
[1031]1274!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1275                      IF ( two_d ) THEN
1276                         iis = 1
1277                      ELSE
1278                         iis = is
1279                      ENDIF
1280
[1]1281#if defined( __netcdf )
[1308]1282!
1283!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1284!--                   here on a local array and will be written to the output
1285!--                   file afterwards to increase the performance.
1286                      DO  i = nxlg, nxrg
1287                         DO  j = nysg, nyng
1288                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1289                         ENDDO
1290                      ENDDO
[1]1291#endif
[493]1292                   ELSE
[1]1293
[493]1294                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1295!
[493]1296!--                      Output of partial arrays on each PE
1297#if defined( __netcdf )
[1327]1298                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1299                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1300                                          do2d_xy_time_count(av), av
1301                         ENDIF
1302#endif
[759]1303                         DO  i = 0, io_blocks-1
1304                            IF ( i == io_group )  THEN
[1551]1305                               WRITE ( 21 )  nxlg, nxrg, nysg, nyng, nysg, nyng
[759]1306                               WRITE ( 21 )  local_2d
1307                            ENDIF
1308#if defined( __parallel )
1309                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1310#endif
1311                         ENDDO
[559]1312
[493]1313                      ELSE
[1]1314!
[493]1315!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1316!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1317!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1318!--                      full" may occur.
1319                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1320
[667]1321                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nyng-nysg+1 )
[493]1322                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1323!
[493]1324!--                         Local array can be relocated directly.
[667]1325                            total_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) = local_2d
[1]1326!
[493]1327!--                         Receive data from all other PEs.
1328                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1329!
[493]1330!--                            Receive index limits first, then array.
1331!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1332!--                            the PEs.
[1320]1333                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1334                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1335                                              status, ierr )
1336                               sender = status(MPI_SOURCE)
1337                               DEALLOCATE( local_2d )
1338                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1339                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1340                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1341                                              status, ierr )
1342                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1343                            ENDDO
[1]1344!
[493]1345!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1346                            DEALLOCATE( local_2d )
[667]1347                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
[1]1348
1349#if defined( __netcdf )
[1327]1350                            IF ( two_d ) THEN
1351                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1352                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1353                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1354                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1355                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1356                            ELSE
1357                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1358                                                       id_var_do2d(av,if),  &
1359                                                   total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
1360                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1361                                             count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1362                            ENDIF
[1783]1363                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1364#endif
1365
[493]1366                         ELSE
[1]1367!
[493]1368!--                         First send the local index limits to PE0
[667]1369                            ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
1370                            ind(3) = nysg; ind(4) = nyng
[1320]1371                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1372                                           comm2d, ierr )
[1]1373!
[493]1374!--                         Send data to PE0
[1320]1375                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nysg), ngp,           &
[493]1376                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1377                         ENDIF
1378!
1379!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1380!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1381!--                      tag 0
1382                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1383                      ENDIF
[493]1384
[1]1385                   ENDIF
1386#else
1387#if defined( __netcdf )
[1327]1388                   IF ( two_d ) THEN
1389                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1390                                              id_var_do2d(av,if),           &
1391                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1392                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
1393                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
1394                   ELSE
1395                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1396                                              id_var_do2d(av,if),           &
1397                                             local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
1398                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
1399                                           count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
[1]1400                   ENDIF
[1783]1401                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1402#endif
1403#endif
1404                   do2d_xy_n = do2d_xy_n + 1
1405!
1406!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1407!--                Hence exit loop of output levels.
1408                   IF ( two_d )  THEN
[1703]1409                      IF ( netcdf_data_format < 5 )  two_d = .FALSE.
[1]1410                      EXIT loop1
1411                   ENDIF
1412
1413                CASE ( 'xz' )
1414!
[1308]1415!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1416!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1417!--                to increase the performance.
1418                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1419                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1420                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1421                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1422                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1423                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1424                         THEN
[1]1425#if defined( __netcdf )
1426                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1427                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1428                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1429                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1430                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1431                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1432#endif
1433                         ENDIF
1434                      ENDIF
1435                   ENDIF
[667]1436
[1]1437!
1438!--                If required, carry out averaging along y
[1960]1439                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1440
[1551]1441                      ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1442                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1443                      ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1444!
1445!--                   First local averaging on the PE
[1551]1446                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1447                         DO  j = nys, nyn
[667]1448                            DO  i = nxlg, nxrg
[1320]1449                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1450                                                 local_pf(i,j,k)
1451                            ENDDO
1452                         ENDDO
1453                      ENDDO
1454#if defined( __parallel )
1455!
1456!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1457                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1458                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb_do),                &
1459                                          local_2d(nxlg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1460                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1461#else
1462                      local_2d = local_2d_l
1463#endif
[1353]1464                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1465
1466                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1467
1468                   ELSE
1469!
1470!--                   Just store the respective section on the local array
1471!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1472                      IF ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.  section(is,s_ind) <= nyn ) &
[1]1473                      THEN
[1960]1474                         local_2d = local_pf(:,section(is,s_ind),nzb_do:nzt_do)
[1]1475                      ENDIF
1476
1477                   ENDIF
1478
1479#if defined( __parallel )
[1327]1480                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1481!
[1031]1482!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1483!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1484!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1485!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1960]1486                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.                   &
1487                             section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.                  &
1488                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1489#if defined( __netcdf )
[493]1490!
[1308]1491!--                      For parallel output, all cross sections are first
1492!--                      stored here on a local array and will be written to the
1493!--                      output file afterwards to increase the performance.
1494                         DO  i = nxlg, nxrg
[1551]1495                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1496                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1497                            ENDDO
1498                         ENDDO
[1]1499#endif
1500                      ENDIF
1501
1502                   ELSE
1503
[493]1504                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1505!
[493]1506!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1507!--                      section does not reside on the PE, output special
1508!--                      index values.
1509#if defined( __netcdf )
[1327]1510                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1511                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1512                                          do2d_xz_time_count(av), av
1513                         ENDIF
1514#endif
[759]1515                         DO  i = 0, io_blocks-1
1516                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1517                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.          &
1518                                      section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.         &
1519                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1520                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1521                               THEN
[1551]1522                                  WRITE (22)  nxlg, nxrg, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1523                                  WRITE (22)  local_2d
1524                               ELSE
[1551]1525                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1526                               ENDIF
1527                            ENDIF
1528#if defined( __parallel )
1529                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1530#endif
1531                         ENDDO
[493]1532
1533                      ELSE
[1]1534!
[493]1535!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1536!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1537!--                      barrier has to be set, because otherwise
1538!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1539                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1540
[1551]1541                         ngp = ( nxrg-nxlg + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1542                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1543!
[493]1544!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1545                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1546                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1547                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.               &
1548                                   nys-1 == -1 ) )  THEN
[1551]1549                               total_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1550                            ENDIF
[1]1551!
[493]1552!--                         Receive data from all other PEs.
1553                            DO  n = 1, numprocs-1
1554!
1555!--                            Receive index limits first, then array.
1556!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1557!--                            the PEs.
[1320]1558                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1559                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1560                                              status, ierr )
[493]1561!
1562!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1563                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1564                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1565                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1566                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1567                                                     ind(3):ind(4)) )
1568                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1569                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1570                                                 status, ierr )
[1320]1571                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1572                                                                        local_2d
1573                               ENDIF
1574                            ENDDO
1575!
1576!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1577                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1578                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb_do:nzt_do) )
[1]1579
1580#if defined( __netcdf )
[1327]1581                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),          &
1582                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1583                                                 total_2d(0:nx+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1584                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1585                                             count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1586                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1587#endif
1588
[493]1589                         ELSE
[1]1590!
[493]1591!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1592!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1593                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1594                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1595                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
[493]1596                            THEN
[667]1597                               ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
[1551]1598                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1599                            ELSE
1600                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1601                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1602                            ENDIF
[1320]1603                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1604                                           comm2d, ierr )
1605!
1606!--                         If applicable, send data to PE0.
1607                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1608                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nzb_do), ngp,         &
[493]1609                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1610                            ENDIF
[1]1611                         ENDIF
1612!
[493]1613!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1614!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1615!--                      tag 0
1616                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1617                      ENDIF
[493]1618
[1]1619                   ENDIF
1620#else
1621#if defined( __netcdf )
[1327]1622                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1623                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1624                                           local_2d(nxl:nxr+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1625                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1626                                           count = (/ nx+2, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1627                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1628#endif
1629#endif
1630                   do2d_xz_n = do2d_xz_n + 1
1631
1632                CASE ( 'yz' )
1633!
[1308]1634!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1635!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1636!--                to increase the performance.
1637                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1638                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1639                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1640                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1641                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1642                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1643                         THEN
[1]1644#if defined( __netcdf )
1645                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1646                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1647                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1648                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1649                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1650                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1651#endif
1652                         ENDIF
1653                      ENDIF
[1308]1654                   ENDIF
[493]1655
[1]1656!
1657!--                If required, carry out averaging along x
[1960]1658                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1659
[1551]1660                      ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1661                      local_2d_l = 0.0_wp
[1551]1662                      ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1663!
1664!--                   First local averaging on the PE
[1551]1665                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[667]1666                         DO  j = nysg, nyng
[1]1667                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1668                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1669                                                 local_pf(i,j,k)
1670                            ENDDO
1671                         ENDDO
1672                      ENDDO
1673#if defined( __parallel )
1674!
1675!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1676                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1677                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb_do),                &
1678                                          local_2d(nysg,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1679                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1680#else
1681                      local_2d = local_2d_l
1682#endif
[1353]1683                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1684
1685                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1686
1687                   ELSE
1688!
1689!--                   Just store the respective section on the local array
1690!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1691                      IF ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.  section(is,s_ind) <= nxr ) &
[1]1692                      THEN
[1960]1693                         local_2d = local_pf(section(is,s_ind),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1694                      ENDIF
1695
1696                   ENDIF
1697
1698#if defined( __parallel )
[1327]1699                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1700!
[1031]1701!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1702!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1703!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1704!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1960]1705                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.                       &
1706                             section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.                      &
1707                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1708#if defined( __netcdf )
[493]1709!
[1308]1710!--                      For parallel output, all cross sections are first
1711!--                      stored here on a local array and will be written to the
1712!--                      output file afterwards to increase the performance.
1713                         DO  j = nysg, nyng
[1551]1714                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1715                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1716                            ENDDO
1717                         ENDDO
[1]1718#endif
1719                      ENDIF
1720
1721                   ELSE
1722
[493]1723                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1724!
[493]1725!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1726!--                      section does not reside on the PE, output special
1727!--                      index values.
1728#if defined( __netcdf )
[1327]1729                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1730                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1731                                          do2d_yz_time_count(av), av
1732                         ENDIF
1733#endif
[759]1734                         DO  i = 0, io_blocks-1
1735                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1736                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.          &
1737                                      section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.         &
1738                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1739                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1740                               THEN
[1551]1741                                  WRITE (23)  nysg, nyng, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1742                                  WRITE (23)  local_2d
1743                               ELSE
[1551]1744                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1745                               ENDIF
1746                            ENDIF
1747#if defined( __parallel )
1748                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1749#endif
1750                         ENDDO
[493]1751
1752                      ELSE
[1]1753!
[493]1754!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1755!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1756!--                      barrier has to be set, because otherwise
1757!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1758                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1759
[1551]1760                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1761                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1762!
[493]1763!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1764                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.             &
1765                                   section(is,s_ind) <= nxr )   .OR.           &
1766                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1767                            THEN
[1551]1768                               total_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1769                            ENDIF
[1]1770!
[493]1771!--                         Receive data from all other PEs.
1772                            DO  n = 1, numprocs-1
1773!
1774!--                            Receive index limits first, then array.
1775!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1776!--                            the PEs.
[1320]1777                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1778                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1779                                              status, ierr )
[493]1780!
1781!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1782                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1783                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1784                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1785                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1786                                                     ind(3):ind(4)) )
1787                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1788                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1789                                                 status, ierr )
[1320]1790                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1791                                                                        local_2d
1792                               ENDIF
1793                            ENDDO
1794!
1795!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1796                            DEALLOCATE( local_2d )
[1551]1797                            ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb_do:nzt_do) )
[1]1798
1799#if defined( __netcdf )
[1327]1800                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),          &
1801                                                 id_var_do2d(av,if),        &
[1551]1802                                                 total_2d(0:ny+1,nzb_do:nzt_do),&
[1327]1803                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /), &
[1551]1804                                             count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1805                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1806#endif
1807
[493]1808                         ELSE
[1]1809!
[493]1810!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1811!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1812                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.              &
1813                                   section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.             &
1814                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1815                            THEN
[667]1816                               ind(1) = nysg; ind(2) = nyng
[1551]1817                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1818                            ELSE
1819                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1820                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1821                            ENDIF
[1320]1822                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1823                                           comm2d, ierr )
1824!
1825!--                         If applicable, send data to PE0.
1826                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[1551]1827                               CALL MPI_SEND( local_2d(nysg,nzb_do), ngp,         &
[493]1828                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1829                            ENDIF
[1]1830                         ENDIF
1831!
[493]1832!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1833!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1834!--                      tag 0
1835                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1836                      ENDIF
[493]1837
[1]1838                   ENDIF
1839#else
1840#if defined( __netcdf )
[1327]1841                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1842                                           id_var_do2d(av,if),              &
[1551]1843                                           local_2d(nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),   &
[1327]1844                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[1551]1845                                           count = (/ 1, ny+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1846                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1847#endif
1848#endif
1849                   do2d_yz_n = do2d_yz_n + 1
1850
1851             END SELECT
1852
1853             is = is + 1
1854          ENDDO loop1
1855
[1308]1856!
1857!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1858!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1859!--       the performance of the parallel output.
1860#if defined( __netcdf )
[1327]1861          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1862
1863                SELECT CASE ( mode )
1864
1865                   CASE ( 'xy' )
1866                      IF ( two_d ) THEN
[1703]1867                         nis = 1
1868                         two_d = .FALSE.
[1308]1869                      ELSE
[1703]1870                         nis = ns
[1308]1871                      ENDIF
1872!
1873!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1874!--                   boundaries of the total domain.
1875                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1876                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1877                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1878                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1879                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1880                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1881                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1882                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1883                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1884                                                          /) )
1885                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1886                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1887                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1888                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1889                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1890                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1891                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1892                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1893                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1894                                                          /) )
1895                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1896                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1897                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1898                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
[1703]1899                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
[1308]1900                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1901                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1902                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
[1703]1903                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
[1308]1904                                                          /) )
1905                      ELSE
1906                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1907                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1908                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1909                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1910                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1911                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1912                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1913                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1914                                                          /) )
1915                      ENDIF   
1916
[1783]1917                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 55 )
[1308]1918
1919                   CASE ( 'xz' )
1920!
1921!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1922!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1923!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1924!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1925!--                   written to the output file in that case, the performance
1926!--                   is significantly better compared to the case where only
1927!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
1928!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1929                      IF ( npey /= 1 )  THEN
1930                         
1931#if defined( __parallel )
1932!
1933!--                      Distribute data over all PEs along y
[1551]1934                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]1935                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1936                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxlg,1,nzb_do),  &
1937                                             local_2d_sections(nxlg,1,nzb_do),    &
[1308]1938                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
1939                                             ierr )
1940#else
1941                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1942#endif
1943                      ENDIF
1944!
1945!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1946!--                   boundaries of the total domain.
1947                      IF ( nxr == nx )  THEN
1948                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1949                                             id_var_do2d(av,if),               & 
1950                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
[1551]1951                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1952                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1953                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1954                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1955                                                        1 /) )
1956                      ELSE
1957                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1958                                             id_var_do2d(av,if),               &
1959                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]1960                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1961                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1962                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1963                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1964                                                1 /) )
1965                      ENDIF
1966
[1783]1967                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 57 )
[1308]1968
1969                   CASE ( 'yz' )
1970!
1971!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1972!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1973!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1974!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1975!--                   written to the output file in that case, the performance
1976!--                   is significantly better compared to the case where only
1977!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
1978!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1979                      IF ( npex /= 1 )  THEN
1980
1981#if defined( __parallel )
1982!
1983!--                      Distribute data over all PEs along x
1984                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
1985                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1551]1986                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nysg,nzb_do),  &
1987                                             local_2d_sections(1,nysg,nzb_do),    &
[1308]1988                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
1989                                             ierr )
1990#else
1991                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1992#endif
1993                      ENDIF
1994!
1995!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1996!--                   boundaries of the total domain.
1997                      IF ( nyn == ny )  THEN
1998                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1999                                             id_var_do2d(av,if),               &
2000                                             local_2d_sections(1:ns,           &
[1551]2001                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
[1308]2002                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2003                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2004                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
[1551]2005                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2006                      ELSE
2007                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
2008                                             id_var_do2d(av,if),               &
2009                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]2010                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]2011                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
2012                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
2013                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]2014                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1308]2015                      ENDIF
2016
[1783]2017                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 60 )
[1308]2018
2019                   CASE DEFAULT
2020                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
2021                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
2022
2023                END SELECT                     
2024
2025          ENDIF
[1311]2026#endif
[1]2027       ENDIF
2028
2029       if = if + 1
2030       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
2031       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
2032
2033    ENDDO
2034
2035!
2036!-- Deallocate temporary arrays.
2037    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]2038    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2039       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
2040       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
2041    ENDIF
[1]2042#if defined( __parallel )
2043    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
2044       DEALLOCATE( total_2d )
2045    ENDIF
2046#endif
2047
2048!
2049!-- Close plot output file.
[1960]2050    file_id = 20 + s_ind
[1]2051
2052    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]2053       DO  i = 0, io_blocks-1
2054          IF ( i == io_group )  THEN
2055             CALL close_file( file_id )
2056          ENDIF
2057#if defined( __parallel )
2058          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2059#endif
2060       ENDDO
[1]2061    ELSE
2062       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2063    ENDIF
2064
[1318]2065    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2066
2067 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.