source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 2550

Last change on this file since 2550 was 2512, checked in by raasch, 7 years ago

upper bounds of cross section and 3d output changed from nx+1,ny+1 to nx,ny; no output if redundant ghost layer data to NetCDF files

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 82.5 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 2512 2017-10-04 08:26:59Z boeske $
[2512]27! upper bounds of cross section output changed from nx+1,ny+1 to nx,ny
28! no output of ghost layer data
29!
30! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
[2292]31! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
32! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
33! and cloud water content (qc).
34!
35! 2277 2017-06-12 10:47:51Z kanani
[2277]36! Removed unused variables do2d_xy_n, do2d_xz_n, do2d_yz_n
37!
38! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
[1552]39!
[2233]40! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
41! Adjustments to new surface concept
42!
43!
[2191]44! 2190 2017-03-21 12:16:43Z raasch
45! bugfix for r2031: string rho replaced by rho_ocean
46!
[2032]47! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
48! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
49!
[2001]50! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
51! Forced header and separation lines into 80 columns
52!
[1981]53! 1980 2016-07-29 15:51:57Z suehring
54! Bugfix, in order to steer user-defined output, setting flag found explicitly
55! to .F.
56!
[1977]57! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
58! Output of radiation quantities is now done directly in the respective module
59!
[1973]60! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
[1976]61! Output of land surface quantities is now done directly in the respective
62! module
[1973]63!
[1961]64! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
65! Scalar surface flux added
66! Rename INTEGER variable s into s_ind, as s is already assigned to scalar
67!
[1851]68! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
69! precipitation_amount, precipitation_rate, prr moved to arrays_3d
70!
[1823]71! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
72! Output of bulk cloud physics simplified.
73!
[1789]74! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
75! Added output of z0q
76!
[1784]77! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
78! name change of netcdf routines and module + related changes
79!
[1746]80! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
81! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
82!
[1704]83! 1703 2015-11-02 12:38:44Z raasch
84! bugfix for output of single (*) xy-sections in case of parallel netcdf I/O
85!
[1702]86! 1701 2015-11-02 07:43:04Z maronga
87! Bugfix in output of RRTGM data
88!
[1692]89! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
90! Added output of Obukhov length (ol) and radiative heating rates  for RRTMG.
91! Formatting corrections.
92!
[1683]93! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
94! Code annotations made doxygen readable
95!
[1586]96! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
97! Added support for RRTMG
98!
[1556]99! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
100! Added output of r_a and r_s
101!
[1552]102! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]103! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
104! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
105! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
106! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]107!
[1360]108! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
109! New particle structure integrated.
110!
[1354]111! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
112! REAL constants provided with KIND-attribute
113!
[1329]114! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
115! parts concerning iso2d output removed,
116! -netcdf output queries
117!
[1321]118! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]119! ONLY-attribute added to USE-statements,
120! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
121! kinds are defined in new module kinds,
122! revision history before 2012 removed,
123! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
124! all variable declaration statements
[1309]125!
[1319]126! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
127! barrier argument removed from cpu_log.
128! module interfaces removed
129!
[1312]130! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
131! bugfix: close #if defined( __netcdf )
132!
[1309]133! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]134! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
135! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
136! To increase the performance for parallel output, the following is done:
137! - Update of time axis is only done by PE0
138! - Cross sections are first stored on a local array and are written
139!   collectively to the output file by all PEs.
[674]140!
[1116]141! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
142! ql is calculated by calc_liquid_water_content
143!
[1077]144! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
145! Bugfix in output of ql
146!
[1066]147! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
148! Bugfix: Output of cross sections of ql
149!
[1054]150! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
151! +qr, nr, qc and cross sections
152!
[1037]153! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
154! code put under GPL (PALM 3.9)
155!
[1035]156! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
157! netCDF4 without parallel file support implemented
158!
[1008]159! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
160! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
161!
[979]162! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
163! +z0h
164!
[1]165! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
166! Initial revision
167!
168!
169! Description:
170! ------------
[2512]171!> Data output of cross-sections in netCDF format or binary format
172!> to be later converted to NetCDF by helper routine combine_plot_fields.
[1682]173!> Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
174!> ---------  correctly. (zu is used always)!
[1]175!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]176 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
177 
[1]178
[1320]179    USE arrays_3d,                                                             &
[2292]180        ONLY:  dzw, e, nc, nr, p, pt, precipitation_amount, precipitation_rate,&
[2232]181               prr, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, rho_ocean, s, sa,        &
182               tend, u, v, vpt, w, zu, zw
[1320]183       
[1]184    USE averaging
[1320]185       
186    USE cloud_parameters,                                                      &
[1849]187        ONLY:  hyrho, l_d_cp, pt_d_t
[1320]188               
189    USE control_parameters,                                                    &
190        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
191               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
[2277]192               do2d_xy_last_time, do2d_xy_time_count,                          &
193               do2d_xz_last_time, do2d_xz_time_count,                          &
194               do2d_yz_last_time, do2d_yz_time_count,                          &
[2232]195               ibc_uv_b, io_blocks, io_group, land_surface, message_string,    &
[1822]196               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz,                          &
197               psolver, section, simulated_time, simulated_time_chr,           &
198               time_since_reference_point
[1320]199       
200    USE cpulog,                                                                &
201        ONLY:  cpu_log, log_point 
202       
203    USE grid_variables,                                                        &
204        ONLY:  dx, dy
205       
206    USE indices,                                                               &
[2512]207        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys, nz, nzb, nzt
[1320]208               
209    USE kinds
[1551]210   
211    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]212        ONLY:  lsm_data_output_2d, zs
[1551]213   
[1783]214#if defined( __netcdf )
215    USE NETCDF
216#endif
[1320]217
[1783]218    USE netcdf_interface,                                                      &
219        ONLY:  id_set_xy, id_set_xz, id_set_yz, id_var_do2d, id_var_time_xy,   &
220               id_var_time_xz, id_var_time_yz, nc_stat, netcdf_data_format,    &
221               netcdf_handle_error
222
[1320]223    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]224        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
225               particles, prt_count
[1320]226   
[1]227    USE pegrid
228
[1551]229    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]230        ONLY:  radiation, radiation_data_output_2d
[1551]231
[2232]232    USE surface_mod,                                                           &
233        ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
234
[1]235    IMPLICIT NONE
236
[1682]237    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !<
238    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !<
239    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !<
240    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !<
241    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !<
[1320]242   
[1682]243    INTEGER(iwp) ::  av        !<
244    INTEGER(iwp) ::  ngp       !<
245    INTEGER(iwp) ::  file_id   !<
246    INTEGER(iwp) ::  i         !<
247    INTEGER(iwp) ::  if        !<
248    INTEGER(iwp) ::  is        !<
249    INTEGER(iwp) ::  iis       !<
250    INTEGER(iwp) ::  j         !<
251    INTEGER(iwp) ::  k         !<
252    INTEGER(iwp) ::  l         !<
253    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !<
[2232]254    INTEGER(iwp) ::  m         !<
[1682]255    INTEGER(iwp) ::  n         !<
[1703]256    INTEGER(iwp) ::  nis       !<
[1682]257    INTEGER(iwp) ::  ns        !<
258    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< lower limit of the data field (usually nzb)
259    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< upper limit of the data field (usually nzt+1)
260    INTEGER(iwp) ::  psi       !<
[1960]261    INTEGER(iwp) ::  s_ind     !<
[1682]262    INTEGER(iwp) ::  sender    !<
263    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !<
[1320]264   
[1682]265    LOGICAL ::  found          !<
266    LOGICAL ::  resorted       !<
267    LOGICAL ::  two_d          !<
[1320]268   
[1682]269    REAL(wp) ::  mean_r        !<
270    REAL(wp) ::  s_r2          !<
271    REAL(wp) ::  s_r3          !<
[1320]272   
[1682]273    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !<
274    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !<
275    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !<
[2232]276
[1682]277    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !<
278    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !<
279    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !<
[1359]280
[1]281#if defined( __parallel )
[1682]282    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !<
[1]283#endif
[1682]284    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !<
[1]285
286    NAMELIST /LOCAL/  rtext
287
288!
289!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
290!-- found in parameter data_output)
291    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
292    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
293    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
294
[1308]295    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
296
[1]297    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
298                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
299
300!
301!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
302!-- files have to be opened.
303    SELECT CASE ( mode )
304
305       CASE ( 'xy' )
[1960]306          s_ind = 1
[2512]307          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxl:nxr,nys:nyn) )
[1]308
[1308]309          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
310             ns = 1
[1960]311             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]312                ns = ns + 1
313             ENDDO
314             ns = ns - 1
[2512]315             ALLOCATE( local_2d_sections(nxl:nxr,nys:nyn,1:ns) )
[1353]316             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]317          ENDIF
318
[493]319!
[1031]320!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]321          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]322             CALL check_open( 101+av*10 )
323          ENDIF
[1]324          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
325             CALL check_open( 21 )
326          ELSE
327             IF ( myid == 0 )  THEN
328#if defined( __parallel )
[2512]329                ALLOCATE( total_2d(0:nx,0:ny) )
[1]330#endif
331             ENDIF
332          ENDIF
333
334       CASE ( 'xz' )
[1960]335          s_ind = 2
[2512]336          ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nzb:nzt+1) )
[1]337
[1308]338          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
339             ns = 1
[1960]340             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]341                ns = ns + 1
342             ENDDO
343             ns = ns - 1
[2512]344             ALLOCATE( local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,nzb:nzt+1) )
345             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxl:nxr,1:ns,nzb:nzt+1) )
[1353]346             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]347          ENDIF
348
[493]349!
[1031]350!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]351          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]352             CALL check_open( 102+av*10 )
353          ENDIF
[1]354
355          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
356             CALL check_open( 22 )
357          ELSE
358             IF ( myid == 0 )  THEN
359#if defined( __parallel )
[2512]360                ALLOCATE( total_2d(0:nx,nzb:nzt+1) )
[1]361#endif
362             ENDIF
363          ENDIF
364
365       CASE ( 'yz' )
[1960]366          s_ind = 3
[2512]367          ALLOCATE( local_2d(nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[1]368
[1308]369          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
370             ns = 1
[1960]371             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]372                ns = ns + 1
373             ENDDO
374             ns = ns - 1
[2512]375             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
376             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[1353]377             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]378          ENDIF
379
[493]380!
[1031]381!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]382          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]383             CALL check_open( 103+av*10 )
384          ENDIF
[1]385
386          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
387             CALL check_open( 23 )
388          ELSE
389             IF ( myid == 0 )  THEN
390#if defined( __parallel )
[2512]391                ALLOCATE( total_2d(0:ny,nzb:nzt+1) )
[1]392#endif
393             ENDIF
394          ENDIF
395
396       CASE DEFAULT
[254]397          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
398          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]399
400    END SELECT
401
402!
[1745]403!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
404!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
405!-- the given end time by the length of the given output interval.
406    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
407       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
408            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
409          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy cross-sections is not ',   &
410                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
411                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
412          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )
413          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
414          RETURN
415       ENDIF
416       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
417            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
418          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
419                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
420                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
421          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )
422          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
423          RETURN
424       ENDIF
425       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
426            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
427          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
428                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
429                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
430          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )
431          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
432          RETURN
433       ENDIF
434    ENDIF
435
436!
[1]437!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[2512]438    ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[2232]439    local_pf = 0.0
[1]440
441!
442!-- Loop of all variables to be written.
443!-- Output dimensions chosen
444    if = 1
445    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
446    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
447
448    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
449
450       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1980]451!
452!--       Set flag to steer output of radiation, land-surface, or user-defined
453!--       quantities
454          found = .FALSE.
[1551]455
456          nzb_do = nzb
457          nzt_do = nzt+1
[1]458!
459!--       Store the array chosen on the temporary array.
460          resorted = .FALSE.
461          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
462
463             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
464                IF ( av == 0 )  THEN
465                   to_be_resorted => e
466                ELSE
467                   to_be_resorted => e_av
468                ENDIF
469                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
470
[771]471             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
472                IF ( av == 0 )  THEN
473                   to_be_resorted => pt
474                ELSE
475                   to_be_resorted => lpt_av
476                ENDIF
477                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
478
[1]479             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
480                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]481                   DO  i = nxl, nxr
482                      DO  j = nys, nyn
[1320]483                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]484                                                    dzw(1:nzt+1) )
485                      ENDDO
486                   ENDDO
487                ELSE
[2512]488                   DO  i = nxl, nxr
489                      DO  j = nys, nyn
[1]490                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
491                      ENDDO
492                   ENDDO
493                ENDIF
494                resorted = .TRUE.
495                two_d = .TRUE.
496                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
497
[2292]498             CASE ( 'nc_xy', 'nc_xz', 'nc_yz' )
499                IF ( av == 0 )  THEN
500                   to_be_resorted => nc
501                ELSE
502                   to_be_resorted => nc_av
503                ENDIF
504                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
505
[1053]506             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
507                IF ( av == 0 )  THEN
508                   to_be_resorted => nr
509                ELSE
510                   to_be_resorted => nr_av
511                ENDIF
512                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
513
[1691]514             CASE ( 'ol*_xy' )        ! 2d-array
515                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]516                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
517                      i = surf_def_h(0)%i(m)
518                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]519                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ol(m)
[2232]520                   ENDDO
521                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
522                      i = surf_lsm_h%i(m)
523                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]524                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ol(m)
[2232]525                   ENDDO
526                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
527                      i = surf_usm_h%i(m)
528                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]529                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ol(m)
[2232]530                   ENDDO
[1691]531                ELSE
[2512]532                   DO  i = nxl, nxr
533                      DO  j = nys, nyn
[1691]534                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol_av(j,i)
535                      ENDDO
536                   ENDDO
537                ENDIF
538                resorted = .TRUE.
539                two_d = .TRUE.
540                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
541
[1]542             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
543                IF ( av == 0 )  THEN
[729]544                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]545                   to_be_resorted => p
546                ELSE
[729]547                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]548                   to_be_resorted => p_av
549                ENDIF
550                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
551
552             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
553                IF ( av == 0 )  THEN
[215]554                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
555                      tend = prt_count
[2512]556!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]557                   ELSE
[1353]558                      tend = 0.0_wp
[215]559                   ENDIF
[2512]560                   DO  i = nxl, nxr
561                      DO  j = nys, nyn
[1]562                         DO  k = nzb, nzt+1
563                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
564                         ENDDO
565                      ENDDO
566                   ENDDO
567                   resorted = .TRUE.
568                ELSE
[2512]569!                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]570                   to_be_resorted => pc_av
571                ENDIF
572
[1359]573             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]574                IF ( av == 0 )  THEN
[215]575                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
576                      DO  i = nxl, nxr
577                         DO  j = nys, nyn
578                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]579                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
580                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
581                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
582                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]583                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]584                               DO  n = 1, number_of_particles
585                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
586                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
587                                            particles(n)%weight_factor
588                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
589                                            particles(n)%weight_factor
590                                  ENDIF
[215]591                               ENDDO
[1359]592                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
593                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]594                               ELSE
[1353]595                                  mean_r = 0.0_wp
[215]596                               ENDIF
597                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]598                            ENDDO
599                         ENDDO
600                      ENDDO
[2512]601!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]602                   ELSE
[1353]603                      tend = 0.0_wp
[1359]604                   ENDIF
[2512]605                   DO  i = nxl, nxr
606                      DO  j = nys, nyn
[1]607                         DO  k = nzb, nzt+1
608                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
609                         ENDDO
610                      ENDDO
611                   ENDDO
612                   resorted = .TRUE.
613                ELSE
[2512]614!                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]615                   to_be_resorted => pr_av
616                ENDIF
617
[72]618             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
[2512]619!                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
620                   DO  i = nxl, nxr
621                      DO  j = nys, nyn
[72]622                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
623                   ENDDO
624                ENDDO
[1353]625                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]626                resorted = .TRUE.
627                two_d = .TRUE.
628                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
629
630             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1822]631                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]632!                   CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
633                   DO  i = nxl, nxr
634                      DO  j = nys, nyn
[1822]635                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]636                      ENDDO
[1822]637                   ENDDO
[1053]638                ELSE
[2512]639!                   CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
640                   DO  i = nxl, nxr
641                      DO  j = nys, nyn
[1822]642                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]643                      ENDDO
[1822]644                   ENDDO
[1053]645                ENDIF
646                resorted = .TRUE.
647                two_d = .TRUE.
648                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
649
650             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]651                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]652!                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
653                   DO  i = nxl, nxr
654                      DO  j = nys, nyn
[1053]655                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]656                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]657                         ENDDO
[72]658                      ENDDO
659                   ENDDO
660                ELSE
[2512]661!                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
662                   DO  i = nxl, nxr
663                      DO  j = nys, nyn
[1053]664                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]665                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]666                         ENDDO
[72]667                      ENDDO
668                   ENDDO
669                ENDIF
670                resorted = .TRUE.
[1053]671                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]672
[1]673             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
674                IF ( av == 0 )  THEN
675                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
676                      to_be_resorted => pt
677                   ELSE
[2512]678                   DO  i = nxl, nxr
679                      DO  j = nys, nyn
[1]680                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]681                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
682                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]683                                                             ql(k,j,i)
684                            ENDDO
685                         ENDDO
686                      ENDDO
687                      resorted = .TRUE.
688                   ENDIF
689                ELSE
690                   to_be_resorted => pt_av
691                ENDIF
692                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
693
694             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
695                IF ( av == 0 )  THEN
696                   to_be_resorted => q
697                ELSE
698                   to_be_resorted => q_av
699                ENDIF
700                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
701
[1053]702             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]703                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]704                   to_be_resorted => qc
[1]705                ELSE
[1115]706                   to_be_resorted => qc_av
[1]707                ENDIF
708                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
709
[1053]710             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
711                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]712                   to_be_resorted => ql
[1053]713                ELSE
[1115]714                   to_be_resorted => ql_av
[1053]715                ENDIF
716                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
717
[1]718             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
719                IF ( av == 0 )  THEN
720                   to_be_resorted => ql_c
721                ELSE
722                   to_be_resorted => ql_c_av
723                ENDIF
724                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
725
726             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
727                IF ( av == 0 )  THEN
728                   to_be_resorted => ql_v
729                ELSE
730                   to_be_resorted => ql_v_av
731                ENDIF
732                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
733
734             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
735                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]736                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
737                      DO  i = nxl, nxr
738                         DO  j = nys, nyn
739                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]740                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
741                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
742                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
743                               DO  n = 1, number_of_particles
744                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
745                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
746                                                    particles(n)%weight_factor /  &
747                                                    prt_count(k,j,i)
748                                  ENDIF
[1007]749                               ENDDO
750                            ENDDO
751                         ENDDO
752                      ENDDO
[2512]753!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[1007]754                   ELSE
[1353]755                      tend = 0.0_wp
[1359]756                   ENDIF
[2512]757                   DO  i = nxl, nxr
758                      DO  j = nys, nyn
[1007]759                         DO  k = nzb, nzt+1
760                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
761                         ENDDO
762                      ENDDO
763                   ENDDO
764                   resorted = .TRUE.
765                ELSE
[2512]766!                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]767                   to_be_resorted => ql_vp
768                ENDIF
769                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
770
[1053]771             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
772                IF ( av == 0 )  THEN
773                   to_be_resorted => qr
774                ELSE
775                   to_be_resorted => qr_av
776                ENDIF
777                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
778
[354]779             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
780                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]781                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
782                      i = surf_def_h(0)%i(m)
783                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]784                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%qsws(m)
[2232]785                   ENDDO
786                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
787                      i = surf_lsm_h%i(m)
788                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]789                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%qsws(m)
[2232]790                   ENDDO
791                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
792                      i = surf_usm_h%i(m)
793                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]794                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%qsws(m)
[2232]795                   ENDDO
[354]796                ELSE
[2512]797                   DO  i = nxl, nxr
798                      DO  j = nys, nyn 
[354]799                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
800                      ENDDO
801                   ENDDO
802                ENDIF
803                resorted = .TRUE.
804                two_d = .TRUE.
805                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
806
[1]807             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
808                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]809                   DO  i = nxl, nxr
810                      DO  j = nys, nyn
[1]811                         DO  k = nzb, nzt+1
812                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
813                         ENDDO
814                      ENDDO
815                   ENDDO
816                   resorted = .TRUE.
817                ELSE
818                   to_be_resorted => qv_av
819                ENDIF
820                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
821
[1551]822
[1585]823
[2190]824             CASE ( 'rho_ocean_xy', 'rho_ocean_xz', 'rho_ocean_yz' )
[96]825                IF ( av == 0 )  THEN
[2031]826                   to_be_resorted => rho_ocean
[96]827                ELSE
[2031]828                   to_be_resorted => rho_ocean_av
[96]829                ENDIF
830
[1]831             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
832                IF ( av == 0 )  THEN
[1960]833                   to_be_resorted => s
[1]834                ELSE
[355]835                   to_be_resorted => s_av
[1]836                ENDIF
837
[96]838             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
839                IF ( av == 0 )  THEN
840                   to_be_resorted => sa
841                ELSE
842                   to_be_resorted => sa_av
843                ENDIF
844
[354]845             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
846                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]847                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
848                      i = surf_def_h(0)%i(m)
849                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]850                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%shf(m)
[2232]851                   ENDDO
852                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
853                      i = surf_lsm_h%i(m)
854                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]855                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%shf(m)
[2232]856                   ENDDO
857                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
858                      i = surf_usm_h%i(m)
859                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]860                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%shf(m)
[2232]861                   ENDDO
[354]862                ELSE
[2512]863                   DO  i = nxl, nxr
864                      DO  j = nys, nyn
[354]865                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
866                      ENDDO
867                   ENDDO
868                ENDIF
869                resorted = .TRUE.
870                two_d = .TRUE.
871                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1960]872               
873             CASE ( 'ssws*_xy' )        ! 2d-array
874                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]875                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
876                      i = surf_def_h(0)%i(m)
877                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]878                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ssws(m)
[2232]879                   ENDDO
880                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
881                      i = surf_lsm_h%i(m)
882                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]883                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ssws(m)
[2232]884                   ENDDO
885                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
886                      i = surf_usm_h%i(m)
887                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]888                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ssws(m)
[2232]889                   ENDDO
[1960]890                ELSE
[2512]891                   DO  i = nxl, nxr
892                      DO  j = nys, nyn 
[1960]893                         local_pf(i,j,nzb+1) =  ssws_av(j,i)
894                      ENDDO
895                   ENDDO
896                ENDIF
897                resorted = .TRUE.
898                two_d = .TRUE.
899                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)               
[1551]900
[1]901             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
902                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]903                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
904                      i = surf_def_h(0)%i(m)
905                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]906                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ts(m)
[2232]907                   ENDDO
908                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
909                      i = surf_lsm_h%i(m)
910                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]911                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ts(m)
[2232]912                   ENDDO
913                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
914                      i = surf_usm_h%i(m)
915                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]916                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ts(m)
[2232]917                   ENDDO
[1]918                ELSE
[2512]919                   DO  i = nxl, nxr
920                      DO  j = nys, nyn
[1]921                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
922                      ENDDO
923                   ENDDO
924                ENDIF
925                resorted = .TRUE.
926                two_d = .TRUE.
927                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
928
929             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
930                IF ( av == 0 )  THEN
931                   to_be_resorted => u
932                ELSE
933                   to_be_resorted => u_av
934                ENDIF
935                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
936!
937!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
938!--             at the bottom boundary by the real surface values.
939                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]940                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]941                ENDIF
942
943             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
944                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]945                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
946                      i = surf_def_h(0)%i(m)
947                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]948                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%us(m)
[2232]949                   ENDDO
950                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
951                      i = surf_lsm_h%i(m)
952                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]953                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%us(m)
[2232]954                   ENDDO
955                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
956                      i = surf_usm_h%i(m)
957                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]958                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%us(m)
[2232]959                   ENDDO
[1]960                ELSE
[2512]961                   DO  i = nxl, nxr
962                      DO  j = nys, nyn
[1]963                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
964                      ENDDO
965                   ENDDO
966                ENDIF
967                resorted = .TRUE.
968                two_d = .TRUE.
969                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
970
971             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
972                IF ( av == 0 )  THEN
973                   to_be_resorted => v
974                ELSE
975                   to_be_resorted => v_av
976                ENDIF
977                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
978!
979!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
980!--             at the bottom boundary by the real surface values.
981                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]982                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]983                ENDIF
984
985             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
986                IF ( av == 0 )  THEN
987                   to_be_resorted => vpt
988                ELSE
989                   to_be_resorted => vpt_av
990                ENDIF
991                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
992
993             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
994                IF ( av == 0 )  THEN
995                   to_be_resorted => w
996                ELSE
997                   to_be_resorted => w_av
998                ENDIF
999                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1000
[72]1001             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1002                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1003                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1004                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1005                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1006                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0(m)
[2232]1007                   ENDDO
1008                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1009                      i = surf_lsm_h%i(m)
1010                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1011                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0(m)
[2232]1012                   ENDDO
1013                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1014                      i = surf_usm_h%i(m)
1015                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1016                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0(m)
[2232]1017                   ENDDO
[72]1018                ELSE
[2512]1019                   DO  i = nxl, nxr
1020                      DO  j = nys, nyn
[72]1021                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1022                      ENDDO
1023                   ENDDO
1024                ENDIF
1025                resorted = .TRUE.
1026                two_d = .TRUE.
1027                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1028
[978]1029             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1030                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1031                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1032                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1033                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1034                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0h(m)
[2232]1035                   ENDDO
1036                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1037                      i = surf_lsm_h%i(m)
1038                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1039                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0h(m)
[2232]1040                   ENDDO
1041                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1042                      i = surf_usm_h%i(m)
1043                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1044                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0h(m)
[2232]1045                   ENDDO
[978]1046                ELSE
[2512]1047                   DO  i = nxl, nxr
1048                      DO  j = nys, nyn
[978]1049                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1050                      ENDDO
1051                   ENDDO
1052                ENDIF
1053                resorted = .TRUE.
1054                two_d = .TRUE.
1055                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1056
[1788]1057             CASE ( 'z0q*_xy' )        ! 2d-array
1058                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1059                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1060                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1061                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1062                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0q(m)
[2232]1063                   ENDDO
1064                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1065                      i = surf_lsm_h%i(m)
1066                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1067                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0q(m)
[2232]1068                   ENDDO
1069                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1070                      i = surf_usm_h%i(m)
1071                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1072                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0q(m)
[2232]1073                   ENDDO
[1788]1074                ELSE
[2512]1075                   DO  i = nxl, nxr
1076                      DO  j = nys, nyn
[1788]1077                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0q_av(j,i)
1078                      ENDDO
1079                   ENDDO
1080                ENDIF
1081                resorted = .TRUE.
1082                two_d = .TRUE.
1083                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1084
[1]1085             CASE DEFAULT
[1972]1086
[1]1087!
[1972]1088!--             Land surface model quantity
1089                IF ( land_surface )  THEN
1090                   CALL lsm_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, mode,&
1091                                            local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1092                ENDIF
1093
1094!
[1976]1095!--             Radiation quantity
1096                IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1097                   CALL radiation_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,&
1098                                                  mode, local_pf, two_d  )
1099                ENDIF
1100
1101!
[1]1102!--             User defined quantity
[1972]1103                IF ( .NOT. found )  THEN
1104                   CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,     &
1105                                             local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1106                ENDIF
1107
[1]1108                resorted = .TRUE.
1109
1110                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1111                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1112                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1113                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1114                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1115                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1116                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1117                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1118                ENDIF
1119
1120                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1121                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1122                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1123                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1124                ENDIF
1125
1126          END SELECT
1127
1128!
1129!--       Resort the array to be output, if not done above
1130          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[2512]1131             DO  i = nxl, nxr
1132                DO  j = nys, nyn
[1551]1133                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1134                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
1135                   ENDDO
1136                ENDDO
1137             ENDDO
1138          ENDIF
1139
1140!
1141!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1142!--       section mode chosen.
1143          is = 1
[1960]1144   loop1: DO WHILE ( section(is,s_ind) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1145
1146             SELECT CASE ( mode )
1147
1148                CASE ( 'xy' )
1149!
1150!--                Determine the cross section index
1151                   IF ( two_d )  THEN
1152                      layer_xy = nzb+1
1153                   ELSE
[1960]1154                      layer_xy = section(is,s_ind)
[1]1155                   ENDIF
1156
1157!
[1551]1158!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1159!--                (used for soil model)
[1691]1160                   IF ( layer_xy > nzt_do )  THEN
[1551]1161                      EXIT loop1
1162                   ENDIF
1163
1164!
[1308]1165!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1166!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1167!--                to increase the performance.
1168                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1169                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1170                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1171                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1172                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1173                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1174                         THEN
[1]1175#if defined( __netcdf )
1176                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1177                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1178                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1179                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1180                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1181                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1182#endif
1183                         ENDIF
1184                      ENDIF
1185                   ENDIF
1186!
1187!--                If required, carry out averaging along z
[1960]1188                   IF ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1189
[1353]1190                      local_2d = 0.0_wp
[1]1191!
1192!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1193                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[2512]1194                         DO  j = nys, nyn
1195                            DO  i = nxl, nxr
[1]1196                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1197                            ENDDO
1198                         ENDDO
1199                      ENDDO
1200
[1551]1201                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1202
1203                   ELSE
1204!
1205!--                   Just store the respective section on the local array
1206                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1207
1208                   ENDIF
1209
1210#if defined( __parallel )
[1327]1211                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1212!
[1031]1213!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1214                      IF ( two_d ) THEN
1215                         iis = 1
1216                      ELSE
1217                         iis = is
1218                      ENDIF
1219
[1]1220#if defined( __netcdf )
[1308]1221!
1222!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1223!--                   here on a local array and will be written to the output
1224!--                   file afterwards to increase the performance.
[2512]1225                      DO  i = nxl, nxr
1226                         DO  j = nys, nyn
[1308]1227                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1228                         ENDDO
1229                      ENDDO
[1]1230#endif
[493]1231                   ELSE
[1]1232
[493]1233                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1234!
[493]1235!--                      Output of partial arrays on each PE
1236#if defined( __netcdf )
[1327]1237                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1238                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1239                                          do2d_xy_time_count(av), av
1240                         ENDIF
1241#endif
[759]1242                         DO  i = 0, io_blocks-1
1243                            IF ( i == io_group )  THEN
[2512]1244                               WRITE ( 21 )  nxl, nxr, nys, nyn, nys, nyn
[759]1245                               WRITE ( 21 )  local_2d
1246                            ENDIF
1247#if defined( __parallel )
1248                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1249#endif
1250                         ENDDO
[559]1251
[493]1252                      ELSE
[1]1253!
[493]1254!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1255!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1256!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1257!--                      full" may occur.
1258                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1259
[2512]1260                         ngp = ( nxr-nxl+1 ) * ( nyn-nys+1 )
[493]1261                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1262!
[493]1263!--                         Local array can be relocated directly.
[2512]1264                            total_2d(nxl:nxr,nys:nyn) = local_2d
[1]1265!
[493]1266!--                         Receive data from all other PEs.
1267                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1268!
[493]1269!--                            Receive index limits first, then array.
1270!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1271!--                            the PEs.
[1320]1272                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1273                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1274                                              status, ierr )
1275                               sender = status(MPI_SOURCE)
1276                               DEALLOCATE( local_2d )
1277                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1278                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1279                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1280                                              status, ierr )
1281                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1282                            ENDDO
[1]1283!
[493]1284!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1285                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1286                            ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nys:nyn) )
[1]1287
1288#if defined( __netcdf )
[1327]1289                            IF ( two_d ) THEN
1290                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1291                                                       id_var_do2d(av,if),  &
[2512]1292                                                       total_2d(0:nx,0:ny), &
[1327]1293                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1294                                             count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1327]1295                            ELSE
1296                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1297                                                       id_var_do2d(av,if),  &
[2512]1298                                                       total_2d(0:nx,0:ny), &
[1327]1299                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1300                                             count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1]1301                            ENDIF
[1783]1302                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1303#endif
1304
[493]1305                         ELSE
[1]1306!
[493]1307!--                         First send the local index limits to PE0
[2512]1308                            ind(1) = nxl; ind(2) = nxr
1309                            ind(3) = nys; ind(4) = nyn
[1320]1310                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1311                                           comm2d, ierr )
[1]1312!
[493]1313!--                         Send data to PE0
[2512]1314                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxl,nys), ngp,             &
[493]1315                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1316                         ENDIF
1317!
1318!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1319!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1320!--                      tag 0
1321                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1322                      ENDIF
[493]1323
[1]1324                   ENDIF
1325#else
1326#if defined( __netcdf )
[1327]1327                   IF ( two_d ) THEN
1328                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1329                                              id_var_do2d(av,if),           &
[2512]1330                                              local_2d(nxl:nxr,nys:nyn),    &
[1327]1331                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1332                                           count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1327]1333                   ELSE
1334                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1335                                              id_var_do2d(av,if),           &
[2512]1336                                              local_2d(nxl:nxr,nys:nyn),    &
[1327]1337                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1338                                           count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1]1339                   ENDIF
[1783]1340                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1341#endif
1342#endif
[2277]1343
[1]1344!
1345!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1346!--                Hence exit loop of output levels.
1347                   IF ( two_d )  THEN
[1703]1348                      IF ( netcdf_data_format < 5 )  two_d = .FALSE.
[1]1349                      EXIT loop1
1350                   ENDIF
1351
1352                CASE ( 'xz' )
1353!
[1308]1354!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1355!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1356!--                to increase the performance.
1357                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1358                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1359                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1360                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1361                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1362                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1363                         THEN
[1]1364#if defined( __netcdf )
1365                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1366                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1367                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1368                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1369                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1370                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1371#endif
1372                         ENDIF
1373                      ENDIF
1374                   ENDIF
[667]1375
[1]1376!
1377!--                If required, carry out averaging along y
[1960]1378                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1379
[2512]1380                      ALLOCATE( local_2d_l(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1381                      local_2d_l = 0.0_wp
[2512]1382                      ngp = ( nxr-nxl + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1383!
1384!--                   First local averaging on the PE
[1551]1385                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1386                         DO  j = nys, nyn
[2512]1387                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1388                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1389                                                 local_pf(i,j,k)
1390                            ENDDO
1391                         ENDDO
1392                      ENDDO
1393#if defined( __parallel )
1394!
1395!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1396                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1397                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxl,nzb_do),                &
1398                                          local_2d(nxl,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1399                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1400#else
1401                      local_2d = local_2d_l
1402#endif
[1353]1403                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1404
1405                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1406
1407                   ELSE
1408!
1409!--                   Just store the respective section on the local array
1410!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1411                      IF ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.  section(is,s_ind) <= nyn ) &
[1]1412                      THEN
[1960]1413                         local_2d = local_pf(:,section(is,s_ind),nzb_do:nzt_do)
[1]1414                      ENDIF
1415
1416                   ENDIF
1417
1418#if defined( __parallel )
[1327]1419                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1420!
[1031]1421!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1422!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1423!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1424!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1960]1425                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.                   &
1426                             section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.                  &
1427                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1428#if defined( __netcdf )
[493]1429!
[1308]1430!--                      For parallel output, all cross sections are first
1431!--                      stored here on a local array and will be written to the
1432!--                      output file afterwards to increase the performance.
[2512]1433                         DO  i = nxl, nxr
[1551]1434                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1435                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1436                            ENDDO
1437                         ENDDO
[1]1438#endif
1439                      ENDIF
1440
1441                   ELSE
1442
[493]1443                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1444!
[493]1445!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1446!--                      section does not reside on the PE, output special
1447!--                      index values.
1448#if defined( __netcdf )
[1327]1449                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1450                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1451                                          do2d_xz_time_count(av), av
1452                         ENDIF
1453#endif
[759]1454                         DO  i = 0, io_blocks-1
1455                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1456                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.          &
1457                                      section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.         &
1458                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1459                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1460                               THEN
[2512]1461                                  WRITE (22)  nxl, nxr, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1462                                  WRITE (22)  local_2d
1463                               ELSE
[1551]1464                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1465                               ENDIF
1466                            ENDIF
1467#if defined( __parallel )
1468                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1469#endif
1470                         ENDDO
[493]1471
1472                      ELSE
[1]1473!
[493]1474!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1475!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1476!--                      barrier has to be set, because otherwise
1477!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1478                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1479
[2512]1480                         ngp = ( nxr-nxl + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1481                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1482!
[493]1483!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1484                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1485                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1486                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.               &
1487                                   nys-1 == -1 ) )  THEN
[2512]1488                               total_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1489                            ENDIF
[1]1490!
[493]1491!--                         Receive data from all other PEs.
1492                            DO  n = 1, numprocs-1
1493!
1494!--                            Receive index limits first, then array.
1495!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1496!--                            the PEs.
[1320]1497                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1498                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1499                                              status, ierr )
[493]1500!
1501!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1502                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1503                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1504                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1505                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1506                                                     ind(3):ind(4)) )
1507                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1508                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1509                                                 status, ierr )
[1320]1510                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1511                                                                        local_2d
1512                               ENDIF
1513                            ENDDO
1514!
1515!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1516                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1517                            ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) )
[1]1518
1519#if defined( __netcdf )
[2512]1520                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1521                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1522                                                 total_2d(0:nx,nzb_do:nzt_do), &
1523                               start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
1524                                          count = (/ nx+1, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1525                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1526#endif
1527
[493]1528                         ELSE
[1]1529!
[493]1530!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1531!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1532                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1533                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1534                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
[493]1535                            THEN
[2512]1536                               ind(1) = nxl; ind(2) = nxr
[1551]1537                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1538                            ELSE
1539                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1540                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1541                            ENDIF
[1320]1542                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1543                                           comm2d, ierr )
1544!
1545!--                         If applicable, send data to PE0.
1546                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[2512]1547                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxl,nzb_do), ngp,         &
[493]1548                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1549                            ENDIF
[1]1550                         ENDIF
1551!
[493]1552!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1553!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1554!--                      tag 0
1555                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1556                      ENDIF
[493]1557
[1]1558                   ENDIF
1559#else
1560#if defined( __netcdf )
[1327]1561                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1562                                           id_var_do2d(av,if),              &
[2512]1563                                           local_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do), &
[1327]1564                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[2512]1565                                       count = (/ nx+1, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1566                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1567#endif
1568#endif
1569
1570                CASE ( 'yz' )
1571!
[1308]1572!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1573!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1574!--                to increase the performance.
1575                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1576                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1577                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1578                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1579                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1580                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1581                         THEN
[1]1582#if defined( __netcdf )
1583                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1584                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1585                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1586                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1587                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1588                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1589#endif
1590                         ENDIF
1591                      ENDIF
[1308]1592                   ENDIF
[493]1593
[1]1594!
1595!--                If required, carry out averaging along x
[1960]1596                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1597
[2512]1598                      ALLOCATE( local_2d_l(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1599                      local_2d_l = 0.0_wp
[2512]1600                      ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1601!
1602!--                   First local averaging on the PE
[1551]1603                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[2512]1604                         DO  j = nys, nyn
[1]1605                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1606                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1607                                                 local_pf(i,j,k)
1608                            ENDDO
1609                         ENDDO
1610                      ENDDO
1611#if defined( __parallel )
1612!
1613!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1614                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1615                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nys,nzb_do),                &
1616                                          local_2d(nys,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1617                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1618#else
1619                      local_2d = local_2d_l
1620#endif
[1353]1621                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1622
1623                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1624
1625                   ELSE
1626!
1627!--                   Just store the respective section on the local array
1628!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1629                      IF ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.  section(is,s_ind) <= nxr ) &
[1]1630                      THEN
[1960]1631                         local_2d = local_pf(section(is,s_ind),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1632                      ENDIF
1633
1634                   ENDIF
1635
1636#if defined( __parallel )
[1327]1637                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1638!
[1031]1639!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1640!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1641!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1642!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1960]1643                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.                       &
1644                             section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.                      &
1645                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1646#if defined( __netcdf )
[493]1647!
[1308]1648!--                      For parallel output, all cross sections are first
1649!--                      stored here on a local array and will be written to the
1650!--                      output file afterwards to increase the performance.
[2512]1651                         DO  j = nys, nyn
[1551]1652                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1653                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1654                            ENDDO
1655                         ENDDO
[1]1656#endif
1657                      ENDIF
1658
1659                   ELSE
1660
[493]1661                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1662!
[493]1663!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1664!--                      section does not reside on the PE, output special
1665!--                      index values.
1666#if defined( __netcdf )
[1327]1667                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1668                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1669                                          do2d_yz_time_count(av), av
1670                         ENDIF
1671#endif
[759]1672                         DO  i = 0, io_blocks-1
1673                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1674                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.          &
1675                                      section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.         &
1676                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1677                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1678                               THEN
[2512]1679                                  WRITE (23)  nys, nyn, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1680                                  WRITE (23)  local_2d
1681                               ELSE
[1551]1682                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1683                               ENDIF
1684                            ENDIF
1685#if defined( __parallel )
1686                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1687#endif
1688                         ENDDO
[493]1689
1690                      ELSE
[1]1691!
[493]1692!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1693!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1694!--                      barrier has to be set, because otherwise
1695!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1696                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1697
[2512]1698                         ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1699                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1700!
[493]1701!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1702                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.             &
1703                                   section(is,s_ind) <= nxr )   .OR.           &
1704                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1705                            THEN
[2512]1706                               total_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1707                            ENDIF
[1]1708!
[493]1709!--                         Receive data from all other PEs.
1710                            DO  n = 1, numprocs-1
1711!
1712!--                            Receive index limits first, then array.
1713!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1714!--                            the PEs.
[1320]1715                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1716                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1717                                              status, ierr )
[493]1718!
1719!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1720                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1721                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1722                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1723                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1724                                                     ind(3):ind(4)) )
1725                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1726                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1727                                                 status, ierr )
[1320]1728                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1729                                                                        local_2d
1730                               ENDIF
1731                            ENDDO
1732!
1733!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1734                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1735                            ALLOCATE( local_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1]1736
1737#if defined( __netcdf )
[2512]1738                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1739                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1740                                                 total_2d(0:ny,nzb_do:nzt_do), &
1741                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /),    &
1742                                       count = (/ 1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1743                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1744#endif
1745
[493]1746                         ELSE
[1]1747!
[493]1748!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1749!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1750                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.              &
1751                                   section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.             &
1752                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1753                            THEN
[2512]1754                               ind(1) = nys; ind(2) = nyn
[1551]1755                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1756                            ELSE
1757                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1758                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1759                            ENDIF
[1320]1760                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1761                                           comm2d, ierr )
1762!
1763!--                         If applicable, send data to PE0.
1764                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[2512]1765                               CALL MPI_SEND( local_2d(nys,nzb_do), ngp,         &
[493]1766                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1767                            ENDIF
[1]1768                         ENDIF
1769!
[493]1770!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1771!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1772!--                      tag 0
1773                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1774                      ENDIF
[493]1775
[1]1776                   ENDIF
1777#else
1778#if defined( __netcdf )
[1327]1779                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1780                                           id_var_do2d(av,if),              &
[2512]1781                                           local_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do), &
[1327]1782                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[2512]1783                                           count = (/ 1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1784                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1785#endif
1786#endif
1787
1788             END SELECT
1789
1790             is = is + 1
1791          ENDDO loop1
1792
[1308]1793!
1794!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1795!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1796!--       the performance of the parallel output.
1797#if defined( __netcdf )
[1327]1798          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1799
1800                SELECT CASE ( mode )
1801
1802                   CASE ( 'xy' )
1803                      IF ( two_d ) THEN
[1703]1804                         nis = 1
1805                         two_d = .FALSE.
[1308]1806                      ELSE
[1703]1807                         nis = ns
[1308]1808                      ENDIF
1809!
1810!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1811!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1812!                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1813!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1814!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1815!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1816!                                                    nys:nyn,1:nis),            &
1817!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1818!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1819!                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1820!                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
1821!                                                          /) )
1822!                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1823!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1824!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1825!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
1826!                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
1827!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1828!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1829!                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
1830!                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
1831!                                                          /) )
1832!                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1833!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1834!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1835!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1836!                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
1837!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1838!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1839!                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1840!                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
1841!                                                          /) )
1842!                      ELSE
[1308]1843                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1844                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1845                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1846                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1847                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1848                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1849                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1850                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1851                                                          /) )
[2512]1852!                      ENDIF   
[1308]1853
[1783]1854                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 55 )
[1308]1855
1856                   CASE ( 'xz' )
1857!
1858!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1859!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1860!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1861!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1862!--                   written to the output file in that case, the performance
1863!--                   is significantly better compared to the case where only
1864!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
1865!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1866                      IF ( npey /= 1 )  THEN
1867                         
1868#if defined( __parallel )
1869!
1870!--                      Distribute data over all PEs along y
[2512]1871                         ngp = ( nxr-nxl+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]1872                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1873                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxl,1,nzb_do),  &
1874                                             local_2d_sections(nxl,1,nzb_do),    &
[1308]1875                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
1876                                             ierr )
1877#else
1878                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1879#endif
1880                      ENDIF
1881!
1882!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1883!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1884!                      IF ( nxr == nx )  THEN
1885!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1886!                                             id_var_do2d(av,if),               &
1887!                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
1888!                                                nzb_do:nzt_do),                &
1889!                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1890!                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
1891!                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
1892!                                                        1 /) )
1893!                      ELSE
[1308]1894                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1895                                             id_var_do2d(av,if),               &
1896                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]1897                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1898                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1899                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1900                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1901                                                1 /) )
[2512]1902!                      ENDIF
[1308]1903
[1783]1904                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 57 )
[1308]1905
1906                   CASE ( 'yz' )
1907!
1908!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1909!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1910!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1911!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1912!--                   written to the output file in that case, the performance
1913!--                   is significantly better compared to the case where only
1914!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
1915!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1916                      IF ( npex /= 1 )  THEN
1917
1918#if defined( __parallel )
1919!
1920!--                      Distribute data over all PEs along x
[2512]1921                         ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
[1308]1922                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1923                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nys,nzb_do),  &
1924                                             local_2d_sections(1,nys,nzb_do),    &
[1308]1925                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
1926                                             ierr )
1927#else
1928                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1929#endif
1930                      ENDIF
1931!
1932!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1933!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1934!                      IF ( nyn == ny )  THEN
1935!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1936!                                             id_var_do2d(av,if),               &
1937!                                             local_2d_sections(1:ns,           &
1938!                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
1939!                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1940!                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
1941!                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
1942!                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
1943!                      ELSE
[1308]1944                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1945                                             id_var_do2d(av,if),               &
1946                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]1947                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1948                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1949                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
1950                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]1951                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[2512]1952!                      ENDIF
[1308]1953
[1783]1954                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 60 )
[1308]1955
1956                   CASE DEFAULT
1957                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
1958                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
1959
1960                END SELECT                     
1961
1962          ENDIF
[1311]1963#endif
[1]1964       ENDIF
1965
1966       if = if + 1
1967       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
1968       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
1969
1970    ENDDO
1971
1972!
1973!-- Deallocate temporary arrays.
1974    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]1975    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
1976       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
1977       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
1978    ENDIF
[1]1979#if defined( __parallel )
1980    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
1981       DEALLOCATE( total_2d )
1982    ENDIF
1983#endif
1984
1985!
1986!-- Close plot output file.
[1960]1987    file_id = 20 + s_ind
[1]1988
1989    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]1990       DO  i = 0, io_blocks-1
1991          IF ( i == io_group )  THEN
1992             CALL close_file( file_id )
1993          ENDIF
1994#if defined( __parallel )
1995          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1996#endif
1997       ENDDO
[1]1998    ELSE
1999       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2000    ENDIF
2001
[1318]2002    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2003
2004 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.