source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 2723

Last change on this file since 2723 was 2718, checked in by maronga, 7 years ago

deleting of deprecated files; headers updated where needed

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 84.3 KB
RevLine 
[1682]1!> @file data_output_2d.f90
[2000]2!------------------------------------------------------------------------------!
[2696]3! This file is part of the PALM model system.
[1036]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!
[2718]17! Copyright 1997-2018 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 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga $
[2716]27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
30! Change in file header (GPL part)
[2696]31! Implementation of uv exposure model (FK)
32! Implementation of turbulence_closure_mod (TG)
33! Set fill values at topography grid points or e.g. non-natural-type surface
34! in case of LSM output (MS)
35!
36! 2512 2017-10-04 08:26:59Z raasch
[2512]37! upper bounds of cross section output changed from nx+1,ny+1 to nx,ny
38! no output of ghost layer data
39!
40! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
[2292]41! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
42! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
43! and cloud water content (qc).
44!
45! 2277 2017-06-12 10:47:51Z kanani
[2277]46! Removed unused variables do2d_xy_n, do2d_xz_n, do2d_yz_n
47!
48! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
[1552]49!
[2233]50! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
51! Adjustments to new surface concept
52!
53!
[2191]54! 2190 2017-03-21 12:16:43Z raasch
55! bugfix for r2031: string rho replaced by rho_ocean
56!
[2032]57! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
58! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
59!
[2001]60! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
61! Forced header and separation lines into 80 columns
62!
[1981]63! 1980 2016-07-29 15:51:57Z suehring
64! Bugfix, in order to steer user-defined output, setting flag found explicitly
65! to .F.
66!
[1977]67! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
68! Output of radiation quantities is now done directly in the respective module
69!
[1973]70! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
[1976]71! Output of land surface quantities is now done directly in the respective
72! module
[1973]73!
[1961]74! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
75! Scalar surface flux added
76! Rename INTEGER variable s into s_ind, as s is already assigned to scalar
77!
[1851]78! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
79! precipitation_amount, precipitation_rate, prr moved to arrays_3d
80!
[1823]81! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
82! Output of bulk cloud physics simplified.
83!
[1789]84! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
85! Added output of z0q
86!
[1784]87! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
88! name change of netcdf routines and module + related changes
89!
[1746]90! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
91! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
92!
[1704]93! 1703 2015-11-02 12:38:44Z raasch
94! bugfix for output of single (*) xy-sections in case of parallel netcdf I/O
95!
[1702]96! 1701 2015-11-02 07:43:04Z maronga
97! Bugfix in output of RRTGM data
98!
[1692]99! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
100! Added output of Obukhov length (ol) and radiative heating rates  for RRTMG.
101! Formatting corrections.
102!
[1683]103! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
104! Code annotations made doxygen readable
105!
[1586]106! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
107! Added support for RRTMG
108!
[1556]109! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
110! Added output of r_a and r_s
111!
[1552]112! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]113! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
114! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
115! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
116! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]117!
[1360]118! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
119! New particle structure integrated.
120!
[1354]121! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
122! REAL constants provided with KIND-attribute
123!
[1329]124! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
125! parts concerning iso2d output removed,
126! -netcdf output queries
127!
[1321]128! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]129! ONLY-attribute added to USE-statements,
130! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
131! kinds are defined in new module kinds,
132! revision history before 2012 removed,
133! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
134! all variable declaration statements
[1309]135!
[1319]136! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
137! barrier argument removed from cpu_log.
138! module interfaces removed
139!
[1312]140! 1311 2014-03-14 12:13:39Z heinze
141! bugfix: close #if defined( __netcdf )
142!
[1309]143! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
[1308]144! +local_2d_sections, local_2d_sections_l, ns
145! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
146! To increase the performance for parallel output, the following is done:
147! - Update of time axis is only done by PE0
148! - Cross sections are first stored on a local array and are written
149!   collectively to the output file by all PEs.
[674]150!
[1116]151! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
152! ql is calculated by calc_liquid_water_content
153!
[1077]154! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
155! Bugfix in output of ql
156!
[1066]157! 1065 2012-11-22 17:42:36Z hoffmann
158! Bugfix: Output of cross sections of ql
159!
[1054]160! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
161! +qr, nr, qc and cross sections
162!
[1037]163! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
164! code put under GPL (PALM 3.9)
165!
[1035]166! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
167! netCDF4 without parallel file support implemented
168!
[1008]169! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
170! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
171!
[979]172! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
173! +z0h
174!
[1]175! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
176! Initial revision
177!
178!
179! Description:
180! ------------
[2512]181!> Data output of cross-sections in netCDF format or binary format
182!> to be later converted to NetCDF by helper routine combine_plot_fields.
[1682]183!> Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
184!> ---------  correctly. (zu is used always)!
[1]185!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]186 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
187 
[1]188
[1320]189    USE arrays_3d,                                                             &
[2292]190        ONLY:  dzw, e, nc, nr, p, pt, precipitation_amount, precipitation_rate,&
[2232]191               prr, q, qc, ql, ql_c, ql_v, ql_vp, qr, rho_ocean, s, sa,        &
192               tend, u, v, vpt, w, zu, zw
[1320]193       
[1]194    USE averaging
[1320]195       
196    USE cloud_parameters,                                                      &
[1849]197        ONLY:  hyrho, l_d_cp, pt_d_t
[1320]198               
199    USE control_parameters,                                                    &
200        ONLY:  cloud_physics, data_output_2d_on_each_pe, data_output_xy,       &
201               data_output_xz, data_output_yz, do2d,                           &
[2277]202               do2d_xy_last_time, do2d_xy_time_count,                          &
203               do2d_xz_last_time, do2d_xz_time_count,                          &
204               do2d_yz_last_time, do2d_yz_time_count,                          &
[2232]205               ibc_uv_b, io_blocks, io_group, land_surface, message_string,    &
[1822]206               ntdim_2d_xy, ntdim_2d_xz, ntdim_2d_yz,                          &
207               psolver, section, simulated_time, simulated_time_chr,           &
[2696]208               time_since_reference_point, uv_exposure
[1320]209       
210    USE cpulog,                                                                &
211        ONLY:  cpu_log, log_point 
212       
213    USE grid_variables,                                                        &
214        ONLY:  dx, dy
215       
216    USE indices,                                                               &
[2696]217        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys, nz, nzb, nzt, wall_flags_0
[1320]218               
219    USE kinds
[1551]220   
221    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]222        ONLY:  lsm_data_output_2d, zs
[1551]223   
[1783]224#if defined( __netcdf )
225    USE NETCDF
226#endif
[1320]227
[1783]228    USE netcdf_interface,                                                      &
[2696]229        ONLY:  fill_value, id_set_xy, id_set_xz, id_set_yz, id_var_do2d,       &
230               id_var_time_xy, id_var_time_xz, id_var_time_yz, nc_stat,        &
231               netcdf_data_format, netcdf_handle_error
[1783]232
[1320]233    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]234        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particle_advection_start,  &
235               particles, prt_count
[1320]236   
[1]237    USE pegrid
238
[1551]239    USE radiation_model_mod,                                                   &
[1976]240        ONLY:  radiation, radiation_data_output_2d
[1551]241
[2232]242    USE surface_mod,                                                           &
243        ONLY:  surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
244
[2696]245    USE turbulence_closure_mod,                                                &
246        ONLY:  tcm_data_output_2d
247
248    USE uv_exposure_model_mod,                                                 &
249        ONLY:  uvem_data_output_2d
250
251
[1]252    IMPLICIT NONE
253
[1682]254    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode    !<
255    CHARACTER (LEN=2)  ::  mode         !<
256    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid         !<
257    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr  !<
258    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext        !<
[1320]259   
[1682]260    INTEGER(iwp) ::  av        !<
261    INTEGER(iwp) ::  ngp       !<
262    INTEGER(iwp) ::  file_id   !<
[2696]263    INTEGER(iwp) ::  flag_nr   !< number of masking flag
[1682]264    INTEGER(iwp) ::  i         !<
265    INTEGER(iwp) ::  if        !<
266    INTEGER(iwp) ::  is        !<
267    INTEGER(iwp) ::  iis       !<
268    INTEGER(iwp) ::  j         !<
269    INTEGER(iwp) ::  k         !<
270    INTEGER(iwp) ::  l         !<
271    INTEGER(iwp) ::  layer_xy  !<
[2232]272    INTEGER(iwp) ::  m         !<
[1682]273    INTEGER(iwp) ::  n         !<
[1703]274    INTEGER(iwp) ::  nis       !<
[1682]275    INTEGER(iwp) ::  ns        !<
276    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< lower limit of the data field (usually nzb)
277    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< upper limit of the data field (usually nzt+1)
278    INTEGER(iwp) ::  psi       !<
[1960]279    INTEGER(iwp) ::  s_ind     !<
[1682]280    INTEGER(iwp) ::  sender    !<
281    INTEGER(iwp) ::  ind(4)    !<
[1320]282   
[1682]283    LOGICAL ::  found          !<
284    LOGICAL ::  resorted       !<
285    LOGICAL ::  two_d          !<
[1320]286   
[1682]287    REAL(wp) ::  mean_r        !<
288    REAL(wp) ::  s_r2          !<
289    REAL(wp) ::  s_r3          !<
[1320]290   
[1682]291    REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE     ::  level_z             !<
292    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d            !<
293    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  local_2d_l          !<
[2232]294
[1682]295    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf            !<
296    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections   !<
297    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_2d_sections_l !<
[1359]298
[1]299#if defined( __parallel )
[1682]300    REAL(wp), DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d    !<
[1]301#endif
[1682]302    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !<
[1]303
304    NAMELIST /LOCAL/  rtext
305
306!
307!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
308!-- found in parameter data_output)
309    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
310    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
311    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
312
[1308]313    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
314
[1]315    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
316                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
317
318!
319!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
320!-- files have to be opened.
321    SELECT CASE ( mode )
322
323       CASE ( 'xy' )
[1960]324          s_ind = 1
[2512]325          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxl:nxr,nys:nyn) )
[1]326
[1308]327          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
328             ns = 1
[1960]329             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]330                ns = ns + 1
331             ENDDO
332             ns = ns - 1
[2512]333             ALLOCATE( local_2d_sections(nxl:nxr,nys:nyn,1:ns) )
[1353]334             local_2d_sections = 0.0_wp
[1308]335          ENDIF
336
[493]337!
[1031]338!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]339          IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]340             CALL check_open( 101+av*10 )
341          ENDIF
[1]342          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
343             CALL check_open( 21 )
344          ELSE
345             IF ( myid == 0 )  THEN
346#if defined( __parallel )
[2512]347                ALLOCATE( total_2d(0:nx,0:ny) )
[1]348#endif
349             ENDIF
350          ENDIF
351
352       CASE ( 'xz' )
[1960]353          s_ind = 2
[2512]354          ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nzb:nzt+1) )
[1]355
[1308]356          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
357             ns = 1
[1960]358             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]359                ns = ns + 1
360             ENDDO
361             ns = ns - 1
[2512]362             ALLOCATE( local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,nzb:nzt+1) )
363             ALLOCATE( local_2d_sections_l(nxl:nxr,1:ns,nzb:nzt+1) )
[1353]364             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]365          ENDIF
366
[493]367!
[1031]368!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]369          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]370             CALL check_open( 102+av*10 )
371          ENDIF
[1]372
373          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
374             CALL check_open( 22 )
375          ELSE
376             IF ( myid == 0 )  THEN
377#if defined( __parallel )
[2512]378                ALLOCATE( total_2d(0:nx,nzb:nzt+1) )
[1]379#endif
380             ENDIF
381          ENDIF
382
383       CASE ( 'yz' )
[1960]384          s_ind = 3
[2512]385          ALLOCATE( local_2d(nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[1]386
[1308]387          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
388             ns = 1
[1960]389             DO WHILE ( section(ns,s_ind) /= -9999  .AND.  ns <= 100 )
[1308]390                ns = ns + 1
391             ENDDO
392             ns = ns - 1
[2512]393             ALLOCATE( local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
394             ALLOCATE( local_2d_sections_l(1:ns,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[1353]395             local_2d_sections = 0.0_wp; local_2d_sections_l = 0.0_wp
[1308]396          ENDIF
397
[493]398!
[1031]399!--       Parallel netCDF4/HDF5 output is done on all PEs, all other on PE0 only
[1327]400          IF ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 4 )  THEN
[493]401             CALL check_open( 103+av*10 )
402          ENDIF
[1]403
404          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
405             CALL check_open( 23 )
406          ELSE
407             IF ( myid == 0 )  THEN
408#if defined( __parallel )
[2512]409                ALLOCATE( total_2d(0:ny,nzb:nzt+1) )
[1]410#endif
411             ENDIF
412          ENDIF
413
414       CASE DEFAULT
[254]415          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
416          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
[1]417
418    END SELECT
419
420!
[1745]421!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
422!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
423!-- the given end time by the length of the given output interval.
424    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
425       IF ( mode == 'xy'  .AND.  do2d_xy_time_count(av) + 1 >                  &
426            ntdim_2d_xy(av) )  THEN
427          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xy 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', 'PA0384', 0, 1, 0, 6, 0 )
431          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
432          RETURN
433       ENDIF
434       IF ( mode == 'xz'  .AND.  do2d_xz_time_count(av) + 1 >                  &
435            ntdim_2d_xz(av) )  THEN
436          WRITE ( message_string, * ) 'Output of xz cross-sections is not ',   &
437                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
438                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
439          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0385', 0, 1, 0, 6, 0 )
440          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
441          RETURN
442       ENDIF
443       IF ( mode == 'yz'  .AND.  do2d_yz_time_count(av) + 1 >                  &
444            ntdim_2d_yz(av) )  THEN
445          WRITE ( message_string, * ) 'Output of yz cross-sections is not ',   &
446                          'given at t=', simulated_time, '&because the',       & 
447                          ' maximum number of output time levels is exceeded.'
448          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0386', 0, 1, 0, 6, 0 )
449          CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
450          RETURN
451       ENDIF
452    ENDIF
453
454!
[1]455!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
[2512]456    ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb:nzt+1) )
[2232]457    local_pf = 0.0
[1]458
459!
460!-- Loop of all variables to be written.
461!-- Output dimensions chosen
462    if = 1
463    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
464    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
465
466    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
467
468       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
[1980]469!
470!--       Set flag to steer output of radiation, land-surface, or user-defined
471!--       quantities
472          found = .FALSE.
[1551]473
474          nzb_do = nzb
475          nzt_do = nzt+1
[1]476!
[2696]477!--       Before each output, set array local_pf to fill value
478          local_pf = fill_value
479!
480!--       Set masking flag for topography for not resorted arrays
481          flag_nr = 0
482         
483!
[1]484!--       Store the array chosen on the temporary array.
485          resorted = .FALSE.
486          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
487             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
488                IF ( av == 0 )  THEN
489                   to_be_resorted => e
490                ELSE
491                   to_be_resorted => e_av
492                ENDIF
493                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
494
[771]495             CASE ( 'lpt_xy', 'lpt_xz', 'lpt_yz' )
496                IF ( av == 0 )  THEN
497                   to_be_resorted => pt
498                ELSE
499                   to_be_resorted => lpt_av
500                ENDIF
501                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
502
[1]503             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
504                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]505                   DO  i = nxl, nxr
506                      DO  j = nys, nyn
[1320]507                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) *          &
[1]508                                                    dzw(1:nzt+1) )
509                      ENDDO
510                   ENDDO
511                ELSE
[2512]512                   DO  i = nxl, nxr
513                      DO  j = nys, nyn
[1]514                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
515                      ENDDO
516                   ENDDO
517                ENDIF
518                resorted = .TRUE.
519                two_d = .TRUE.
520                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
521
[2292]522             CASE ( 'nc_xy', 'nc_xz', 'nc_yz' )
523                IF ( av == 0 )  THEN
524                   to_be_resorted => nc
525                ELSE
526                   to_be_resorted => nc_av
527                ENDIF
528                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
529
[1053]530             CASE ( 'nr_xy', 'nr_xz', 'nr_yz' )
531                IF ( av == 0 )  THEN
532                   to_be_resorted => nr
533                ELSE
534                   to_be_resorted => nr_av
535                ENDIF
536                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
537
[1691]538             CASE ( 'ol*_xy' )        ! 2d-array
539                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]540                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
541                      i = surf_def_h(0)%i(m)
542                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]543                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ol(m)
[2232]544                   ENDDO
545                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
546                      i = surf_lsm_h%i(m)
547                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]548                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ol(m)
[2232]549                   ENDDO
550                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
551                      i = surf_usm_h%i(m)
552                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]553                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ol(m)
[2232]554                   ENDDO
[1691]555                ELSE
[2512]556                   DO  i = nxl, nxr
557                      DO  j = nys, nyn
[1691]558                         local_pf(i,j,nzb+1) = ol_av(j,i)
559                      ENDDO
560                   ENDDO
561                ENDIF
562                resorted = .TRUE.
563                two_d = .TRUE.
564                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
565
[1]566             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
567                IF ( av == 0 )  THEN
[729]568                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]569                   to_be_resorted => p
570                ELSE
[729]571                   IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]572                   to_be_resorted => p_av
573                ENDIF
574                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
575
576             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
577                IF ( av == 0 )  THEN
[215]578                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
579                      tend = prt_count
[2512]580!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]581                   ELSE
[1353]582                      tend = 0.0_wp
[215]583                   ENDIF
[2512]584                   DO  i = nxl, nxr
585                      DO  j = nys, nyn
[1]586                         DO  k = nzb, nzt+1
587                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
588                         ENDDO
589                      ENDDO
590                   ENDDO
591                   resorted = .TRUE.
592                ELSE
[2512]593!                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[1]594                   to_be_resorted => pc_av
595                ENDIF
596
[1359]597             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]598                IF ( av == 0 )  THEN
[215]599                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
600                      DO  i = nxl, nxr
601                         DO  j = nys, nyn
602                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]603                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
604                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
605                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
606                               s_r2 = 0.0_wp
[1353]607                               s_r3 = 0.0_wp
[1359]608                               DO  n = 1, number_of_particles
609                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
610                                     s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
611                                            particles(n)%weight_factor
612                                     s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
613                                            particles(n)%weight_factor
614                                  ENDIF
[215]615                               ENDDO
[1359]616                               IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
617                                  mean_r = s_r3 / s_r2
[215]618                               ELSE
[1353]619                                  mean_r = 0.0_wp
[215]620                               ENDIF
621                               tend(k,j,i) = mean_r
[1]622                            ENDDO
623                         ENDDO
624                      ENDDO
[2512]625!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[215]626                   ELSE
[1353]627                      tend = 0.0_wp
[1359]628                   ENDIF
[2512]629                   DO  i = nxl, nxr
630                      DO  j = nys, nyn
[1]631                         DO  k = nzb, nzt+1
632                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
633                         ENDDO
634                      ENDDO
635                   ENDDO
636                   resorted = .TRUE.
637                ELSE
[2512]638!                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[1]639                   to_be_resorted => pr_av
640                ENDIF
641
[72]642             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
[2512]643!                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
644                   DO  i = nxl, nxr
645                      DO  j = nys, nyn
[72]646                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
647                   ENDDO
648                ENDDO
[1353]649                precipitation_amount = 0.0_wp   ! reset for next integ. interval
[72]650                resorted = .TRUE.
651                two_d = .TRUE.
652                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
653
654             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
[1822]655                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]656!                   CALL exchange_horiz_2d( prr(nzb+1,:,:) )
657                   DO  i = nxl, nxr
658                      DO  j = nys, nyn
[1822]659                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]660                      ENDDO
[1822]661                   ENDDO
[1053]662                ELSE
[2512]663!                   CALL exchange_horiz_2d( prr_av(nzb+1,:,:) )
664                   DO  i = nxl, nxr
665                      DO  j = nys, nyn
[1822]666                         local_pf(i,j,nzb+1) = prr_av(nzb+1,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]667                      ENDDO
[1822]668                   ENDDO
[1053]669                ENDIF
670                resorted = .TRUE.
671                two_d = .TRUE.
672                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
673
674             CASE ( 'prr_xy', 'prr_xz', 'prr_yz' )
[72]675                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]676!                   CALL exchange_horiz( prr, nbgp )
677                   DO  i = nxl, nxr
678                      DO  j = nys, nyn
[1053]679                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]680                            local_pf(i,j,k) = prr(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]681                         ENDDO
[72]682                      ENDDO
683                   ENDDO
684                ELSE
[2512]685!                   CALL exchange_horiz( prr_av, nbgp )
686                   DO  i = nxl, nxr
687                      DO  j = nys, nyn
[1053]688                         DO  k = nzb, nzt+1
[1822]689                            local_pf(i,j,k) = prr_av(k,j,i) * hyrho(nzb+1)
[1053]690                         ENDDO
[72]691                      ENDDO
692                   ENDDO
693                ENDIF
694                resorted = .TRUE.
[1053]695                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
[72]696
[1]697             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
698                IF ( av == 0 )  THEN
699                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
700                      to_be_resorted => pt
701                   ELSE
[2512]702                   DO  i = nxl, nxr
703                      DO  j = nys, nyn
[1]704                            DO  k = nzb, nzt+1
[1320]705                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
706                                                             pt_d_t(k) *       &
[1]707                                                             ql(k,j,i)
708                            ENDDO
709                         ENDDO
710                      ENDDO
711                      resorted = .TRUE.
712                   ENDIF
713                ELSE
714                   to_be_resorted => pt_av
715                ENDIF
716                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
717
718             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
719                IF ( av == 0 )  THEN
720                   to_be_resorted => q
721                ELSE
722                   to_be_resorted => q_av
723                ENDIF
724                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
725
[1053]726             CASE ( 'qc_xy', 'qc_xz', 'qc_yz' )
[1]727                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]728                   to_be_resorted => qc
[1]729                ELSE
[1115]730                   to_be_resorted => qc_av
[1]731                ENDIF
732                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
733
[1053]734             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
735                IF ( av == 0 )  THEN
[1115]736                   to_be_resorted => ql
[1053]737                ELSE
[1115]738                   to_be_resorted => ql_av
[1053]739                ENDIF
740                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
741
[1]742             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
743                IF ( av == 0 )  THEN
744                   to_be_resorted => ql_c
745                ELSE
746                   to_be_resorted => ql_c_av
747                ENDIF
748                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
749
750             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
751                IF ( av == 0 )  THEN
752                   to_be_resorted => ql_v
753                ELSE
754                   to_be_resorted => ql_v_av
755                ENDIF
756                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
757
758             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
759                IF ( av == 0 )  THEN
[1007]760                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
761                      DO  i = nxl, nxr
762                         DO  j = nys, nyn
763                            DO  k = nzb, nzt+1
[1359]764                               number_of_particles = prt_count(k,j,i)
765                               IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
766                               particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
767                               DO  n = 1, number_of_particles
768                                  IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
769                                     tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
770                                                    particles(n)%weight_factor /  &
771                                                    prt_count(k,j,i)
772                                  ENDIF
[1007]773                               ENDDO
774                            ENDDO
775                         ENDDO
776                      ENDDO
[2512]777!                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[1007]778                   ELSE
[1353]779                      tend = 0.0_wp
[1359]780                   ENDIF
[2512]781                   DO  i = nxl, nxr
782                      DO  j = nys, nyn
[1007]783                         DO  k = nzb, nzt+1
784                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
785                         ENDDO
786                      ENDDO
787                   ENDDO
788                   resorted = .TRUE.
789                ELSE
[2512]790!                   CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
[1]791                   to_be_resorted => ql_vp
792                ENDIF
793                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
794
[1053]795             CASE ( 'qr_xy', 'qr_xz', 'qr_yz' )
796                IF ( av == 0 )  THEN
797                   to_be_resorted => qr
798                ELSE
799                   to_be_resorted => qr_av
800                ENDIF
801                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
802
[354]803             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
804                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]805                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
806                      i = surf_def_h(0)%i(m)
807                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]808                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%qsws(m)
[2232]809                   ENDDO
810                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
811                      i = surf_lsm_h%i(m)
812                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]813                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%qsws(m)
[2232]814                   ENDDO
815                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
816                      i = surf_usm_h%i(m)
817                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]818                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%qsws(m)
[2232]819                   ENDDO
[354]820                ELSE
[2512]821                   DO  i = nxl, nxr
822                      DO  j = nys, nyn 
[354]823                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
824                      ENDDO
825                   ENDDO
826                ENDIF
827                resorted = .TRUE.
828                two_d = .TRUE.
829                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
830
[1]831             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
832                IF ( av == 0 )  THEN
[2512]833                   DO  i = nxl, nxr
834                      DO  j = nys, nyn
[1]835                         DO  k = nzb, nzt+1
836                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
837                         ENDDO
838                      ENDDO
839                   ENDDO
840                   resorted = .TRUE.
841                ELSE
842                   to_be_resorted => qv_av
843                ENDIF
844                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
845
[1551]846
[1585]847
[2190]848             CASE ( 'rho_ocean_xy', 'rho_ocean_xz', 'rho_ocean_yz' )
[96]849                IF ( av == 0 )  THEN
[2031]850                   to_be_resorted => rho_ocean
[96]851                ELSE
[2031]852                   to_be_resorted => rho_ocean_av
[96]853                ENDIF
854
[1]855             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
856                IF ( av == 0 )  THEN
[1960]857                   to_be_resorted => s
[1]858                ELSE
[355]859                   to_be_resorted => s_av
[1]860                ENDIF
861
[96]862             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
863                IF ( av == 0 )  THEN
864                   to_be_resorted => sa
865                ELSE
866                   to_be_resorted => sa_av
867                ENDIF
868
[354]869             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
870                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]871                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
872                      i = surf_def_h(0)%i(m)
873                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]874                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%shf(m)
[2232]875                   ENDDO
876                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
877                      i = surf_lsm_h%i(m)
878                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]879                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%shf(m)
[2232]880                   ENDDO
881                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
882                      i = surf_usm_h%i(m)
883                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]884                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%shf(m)
[2232]885                   ENDDO
[354]886                ELSE
[2512]887                   DO  i = nxl, nxr
888                      DO  j = nys, nyn
[354]889                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
890                      ENDDO
891                   ENDDO
892                ENDIF
893                resorted = .TRUE.
894                two_d = .TRUE.
895                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1960]896               
897             CASE ( 'ssws*_xy' )        ! 2d-array
898                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]899                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
900                      i = surf_def_h(0)%i(m)
901                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]902                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ssws(m)
[2232]903                   ENDDO
904                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
905                      i = surf_lsm_h%i(m)
906                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]907                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ssws(m)
[2232]908                   ENDDO
909                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
910                      i = surf_usm_h%i(m)
911                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]912                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ssws(m)
[2232]913                   ENDDO
[1960]914                ELSE
[2512]915                   DO  i = nxl, nxr
916                      DO  j = nys, nyn 
[1960]917                         local_pf(i,j,nzb+1) =  ssws_av(j,i)
918                      ENDDO
919                   ENDDO
920                ENDIF
921                resorted = .TRUE.
922                two_d = .TRUE.
923                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)               
[1551]924
[1]925             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
926                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]927                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
928                      i = surf_def_h(0)%i(m)
929                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]930                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%ts(m)
[2232]931                   ENDDO
932                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
933                      i = surf_lsm_h%i(m)
934                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]935                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%ts(m)
[2232]936                   ENDDO
937                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
938                      i = surf_usm_h%i(m)
939                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]940                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%ts(m)
[2232]941                   ENDDO
[1]942                ELSE
[2512]943                   DO  i = nxl, nxr
944                      DO  j = nys, nyn
[1]945                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
946                      ENDDO
947                   ENDDO
948                ENDIF
949                resorted = .TRUE.
950                two_d = .TRUE.
951                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
952
953             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
[2696]954                flag_nr = 1
[1]955                IF ( av == 0 )  THEN
956                   to_be_resorted => u
957                ELSE
958                   to_be_resorted => u_av
959                ENDIF
960                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
961!
962!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
963!--             at the bottom boundary by the real surface values.
964                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
[1353]965                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]966                ENDIF
967
968             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
969                IF ( av == 0 )  THEN
[2232]970                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
971                      i = surf_def_h(0)%i(m)
972                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]973                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%us(m)
[2232]974                   ENDDO
975                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
976                      i = surf_lsm_h%i(m)
977                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]978                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%us(m)
[2232]979                   ENDDO
980                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
981                      i = surf_usm_h%i(m)
982                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]983                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%us(m)
[2232]984                   ENDDO
[1]985                ELSE
[2512]986                   DO  i = nxl, nxr
987                      DO  j = nys, nyn
[1]988                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
989                      ENDDO
990                   ENDDO
991                ENDIF
992                resorted = .TRUE.
993                two_d = .TRUE.
994                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
995
996             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
[2696]997                flag_nr = 2
[1]998                IF ( av == 0 )  THEN
999                   to_be_resorted => v
1000                ELSE
1001                   to_be_resorted => v_av
1002                ENDIF
1003                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1004!
1005!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
1006!--             at the bottom boundary by the real surface values.
1007                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
[1353]1008                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[1]1009                ENDIF
1010
1011             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
1012                IF ( av == 0 )  THEN
1013                   to_be_resorted => vpt
1014                ELSE
1015                   to_be_resorted => vpt_av
1016                ENDIF
1017                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1018
1019             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
[2696]1020                flag_nr = 3
[1]1021                IF ( av == 0 )  THEN
1022                   to_be_resorted => w
1023                ELSE
1024                   to_be_resorted => w_av
1025                ENDIF
1026                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
1027
[72]1028             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
1029                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1030                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1031                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1032                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1033                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0(m)
[2232]1034                   ENDDO
1035                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1036                      i = surf_lsm_h%i(m)
1037                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1038                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0(m)
[2232]1039                   ENDDO
1040                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1041                      i = surf_usm_h%i(m)
1042                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1043                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0(m)
[2232]1044                   ENDDO
[72]1045                ELSE
[2512]1046                   DO  i = nxl, nxr
1047                      DO  j = nys, nyn
[72]1048                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
1049                      ENDDO
1050                   ENDDO
1051                ENDIF
1052                resorted = .TRUE.
1053                two_d = .TRUE.
1054                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1055
[978]1056             CASE ( 'z0h*_xy' )        ! 2d-array
1057                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1058                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1059                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1060                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1061                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0h(m)
[2232]1062                   ENDDO
1063                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1064                      i = surf_lsm_h%i(m)
1065                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1066                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0h(m)
[2232]1067                   ENDDO
1068                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1069                      i = surf_usm_h%i(m)
1070                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1071                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0h(m)
[2232]1072                   ENDDO
[978]1073                ELSE
[2512]1074                   DO  i = nxl, nxr
1075                      DO  j = nys, nyn
[978]1076                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0h_av(j,i)
1077                      ENDDO
1078                   ENDDO
1079                ENDIF
1080                resorted = .TRUE.
1081                two_d = .TRUE.
1082                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1083
[1788]1084             CASE ( 'z0q*_xy' )        ! 2d-array
1085                IF ( av == 0 ) THEN
[2232]1086                   DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
1087                      i = surf_def_h(0)%i(m)
1088                      j = surf_def_h(0)%j(m)
[2512]1089                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_def_h(0)%z0q(m)
[2232]1090                   ENDDO
1091                   DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
1092                      i = surf_lsm_h%i(m)
1093                      j = surf_lsm_h%j(m)
[2512]1094                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_lsm_h%z0q(m)
[2232]1095                   ENDDO
1096                   DO  m = 1, surf_usm_h%ns
1097                      i = surf_usm_h%i(m)
1098                      j = surf_usm_h%j(m)
[2512]1099                      local_pf(i,j,nzb+1) = surf_usm_h%z0q(m)
[2232]1100                   ENDDO
[1788]1101                ELSE
[2512]1102                   DO  i = nxl, nxr
1103                      DO  j = nys, nyn
[1788]1104                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0q_av(j,i)
1105                      ENDDO
1106                   ENDDO
1107                ENDIF
1108                resorted = .TRUE.
1109                two_d = .TRUE.
1110                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
1111
[1]1112             CASE DEFAULT
[1972]1113
[1]1114!
[1972]1115!--             Land surface model quantity
1116                IF ( land_surface )  THEN
1117                   CALL lsm_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, mode,&
1118                                            local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1119                ENDIF
1120
1121!
[2696]1122!--             Turbulence closure variables
1123                IF ( .NOT. found )  THEN
1124                   CALL tcm_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, mode,&
1125                                             local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1126                ENDIF
1127
1128!
[1976]1129!--             Radiation quantity
1130                IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1131                   CALL radiation_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,&
1132                                                  mode, local_pf, two_d  )
1133                ENDIF
1134
1135!
[2696]1136!--             UV exposure model quantity
1137                IF ( uv_exposure )  THEN
1138                   CALL uvem_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, mode,&
1139                                             local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1140                ENDIF
1141
1142!
[1]1143!--             User defined quantity
[1972]1144                IF ( .NOT. found )  THEN
1145                   CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid,     &
1146                                             local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1147                ENDIF
1148
[1]1149                resorted = .TRUE.
1150
1151                IF ( grid == 'zu' )  THEN
1152                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
1153                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
1154                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
[343]1155                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
1156                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
[1551]1157                ELSEIF ( grid == 'zs' ) THEN
1158                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zs
[1]1159                ENDIF
1160
1161                IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]1162                   message_string = 'no output provided for: ' //              &
[274]1163                                    TRIM( do2d(av,if) )
[254]1164                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]1165                ENDIF
1166
1167          END SELECT
1168
1169!
[2696]1170!--       Resort the array to be output, if not done above. Flag topography
1171!--       grid points with fill values, using the corresponding maksing flag.
[1]1172          IF ( .NOT. resorted )  THEN
[2512]1173             DO  i = nxl, nxr
1174                DO  j = nys, nyn
[1551]1175                   DO  k = nzb_do, nzt_do
[2696]1176                      local_pf(i,j,k) = MERGE( to_be_resorted(k,j,i),          &
1177                                               REAL( fill_value, KIND = wp ),  &
1178                                               BTEST( wall_flags_0(k,j,i),     &
1179                                                      flag_nr ) ) 
[1]1180                   ENDDO
1181                ENDDO
1182             ENDDO
1183          ENDIF
1184
1185!
1186!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
1187!--       section mode chosen.
1188          is = 1
[1960]1189   loop1: DO WHILE ( section(is,s_ind) /= -9999  .OR.  two_d )
[1]1190
1191             SELECT CASE ( mode )
1192
1193                CASE ( 'xy' )
1194!
1195!--                Determine the cross section index
1196                   IF ( two_d )  THEN
1197                      layer_xy = nzb+1
1198                   ELSE
[1960]1199                      layer_xy = section(is,s_ind)
[1]1200                   ENDIF
1201
1202!
[1551]1203!--                Exit the loop for layers beyond the data output domain
1204!--                (used for soil model)
[1691]1205                   IF ( layer_xy > nzt_do )  THEN
[1551]1206                      EXIT loop1
1207                   ENDIF
1208
1209!
[1308]1210!--                Update the netCDF xy cross section time axis.
1211!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1212!--                to increase the performance.
1213                   IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
1214                      do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
1215                      do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
1216                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1217                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1218                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1219                         THEN
[1]1220#if defined( __netcdf )
1221                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
1222                                                    id_var_time_xy(av),        &
[291]1223                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1224                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
1225                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1226                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 53 )
[1]1227#endif
1228                         ENDIF
1229                      ENDIF
1230                   ENDIF
1231!
1232!--                If required, carry out averaging along z
[1960]1233                   IF ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
[1]1234
[1353]1235                      local_2d = 0.0_wp
[1]1236!
1237!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
[1551]1238                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[2512]1239                         DO  j = nys, nyn
1240                            DO  i = nxl, nxr
[1]1241                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
1242                            ENDDO
1243                         ENDDO
1244                      ENDDO
1245
[1551]1246                      local_2d = local_2d / ( nzt_do - nzb_do + 1.0_wp)
[1]1247
1248                   ELSE
1249!
1250!--                   Just store the respective section on the local array
1251                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
1252
1253                   ENDIF
1254
1255#if defined( __parallel )
[1327]1256                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1257!
[1031]1258!--                   Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1259                      IF ( two_d ) THEN
1260                         iis = 1
1261                      ELSE
1262                         iis = is
1263                      ENDIF
1264
[1]1265#if defined( __netcdf )
[1308]1266!
1267!--                   For parallel output, all cross sections are first stored
1268!--                   here on a local array and will be written to the output
1269!--                   file afterwards to increase the performance.
[2512]1270                      DO  i = nxl, nxr
1271                         DO  j = nys, nyn
[1308]1272                            local_2d_sections(i,j,iis) = local_2d(i,j)
1273                         ENDDO
1274                      ENDDO
[1]1275#endif
[493]1276                   ELSE
[1]1277
[493]1278                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1279!
[493]1280!--                      Output of partial arrays on each PE
1281#if defined( __netcdf )
[1327]1282                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1283                            WRITE ( 21 )  time_since_reference_point,          &
[493]1284                                          do2d_xy_time_count(av), av
1285                         ENDIF
1286#endif
[759]1287                         DO  i = 0, io_blocks-1
1288                            IF ( i == io_group )  THEN
[2512]1289                               WRITE ( 21 )  nxl, nxr, nys, nyn, nys, nyn
[759]1290                               WRITE ( 21 )  local_2d
1291                            ENDIF
1292#if defined( __parallel )
1293                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1294#endif
1295                         ENDDO
[559]1296
[493]1297                      ELSE
[1]1298!
[493]1299!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
1300!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
1301!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
1302!--                      full" may occur.
1303                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1304
[2512]1305                         ngp = ( nxr-nxl+1 ) * ( nyn-nys+1 )
[493]1306                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1307!
[493]1308!--                         Local array can be relocated directly.
[2512]1309                            total_2d(nxl:nxr,nys:nyn) = local_2d
[1]1310!
[493]1311!--                         Receive data from all other PEs.
1312                            DO  n = 1, numprocs-1
[1]1313!
[493]1314!--                            Receive index limits first, then array.
1315!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1316!--                            the PEs.
[1320]1317                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1318                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[493]1319                                              status, ierr )
1320                               sender = status(MPI_SOURCE)
1321                               DEALLOCATE( local_2d )
1322                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
[1320]1323                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,    &
1324                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,     &
[493]1325                                              status, ierr )
1326                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
1327                            ENDDO
[1]1328!
[493]1329!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1330                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1331                            ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nys:nyn) )
[1]1332
1333#if defined( __netcdf )
[1327]1334                            IF ( two_d ) THEN
1335                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1336                                                       id_var_do2d(av,if),  &
[2512]1337                                                       total_2d(0:nx,0:ny), &
[1327]1338                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1339                                             count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1327]1340                            ELSE
1341                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
1342                                                       id_var_do2d(av,if),  &
[2512]1343                                                       total_2d(0:nx,0:ny), &
[1327]1344                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1345                                             count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1]1346                            ENDIF
[1783]1347                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 54 )
[1]1348#endif
1349
[493]1350                         ELSE
[1]1351!
[493]1352!--                         First send the local index limits to PE0
[2512]1353                            ind(1) = nxl; ind(2) = nxr
1354                            ind(3) = nys; ind(4) = nyn
[1320]1355                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1356                                           comm2d, ierr )
[1]1357!
[493]1358!--                         Send data to PE0
[2512]1359                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxl,nys), ngp,             &
[493]1360                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1361                         ENDIF
1362!
1363!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1364!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1365!--                      tag 0
1366                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1367                      ENDIF
[493]1368
[1]1369                   ENDIF
1370#else
1371#if defined( __netcdf )
[1327]1372                   IF ( two_d ) THEN
1373                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1374                                              id_var_do2d(av,if),           &
[2512]1375                                              local_2d(nxl:nxr,nys:nyn),    &
[1327]1376                             start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1377                                           count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1327]1378                   ELSE
1379                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1380                                              id_var_do2d(av,if),           &
[2512]1381                                              local_2d(nxl:nxr,nys:nyn),    &
[1327]1382                            start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
[2512]1383                                           count = (/ nx+1, ny+1, 1, 1 /) )
[1]1384                   ENDIF
[1783]1385                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 447 )
[1]1386#endif
1387#endif
[2277]1388
[1]1389!
1390!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
1391!--                Hence exit loop of output levels.
1392                   IF ( two_d )  THEN
[1703]1393                      IF ( netcdf_data_format < 5 )  two_d = .FALSE.
[1]1394                      EXIT loop1
1395                   ENDIF
1396
1397                CASE ( 'xz' )
1398!
[1308]1399!--                Update the netCDF xz cross section time axis.
1400!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1401!--                to increase the performance.
1402                   IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
1403                      do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
1404                      do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
1405                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1406                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1407                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1408                         THEN
[1]1409#if defined( __netcdf )
1410                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1411                                                    id_var_time_xz(av),        &
[291]1412                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1413                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
1414                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1415                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 56 )
[1]1416#endif
1417                         ENDIF
1418                      ENDIF
1419                   ENDIF
[667]1420
[1]1421!
1422!--                If required, carry out averaging along y
[1960]1423                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1424
[2512]1425                      ALLOCATE( local_2d_l(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1426                      local_2d_l = 0.0_wp
[2512]1427                      ngp = ( nxr-nxl + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[1]1428!
1429!--                   First local averaging on the PE
[1551]1430                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]1431                         DO  j = nys, nyn
[2512]1432                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1433                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) +             &
[1]1434                                                 local_pf(i,j,k)
1435                            ENDDO
1436                         ENDDO
1437                      ENDDO
1438#if defined( __parallel )
1439!
1440!--                   Now do the averaging over all PEs along y
[622]1441                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1442                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxl,nzb_do),                &
1443                                          local_2d(nxl,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1444                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
1445#else
1446                      local_2d = local_2d_l
1447#endif
[1353]1448                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0_wp )
[1]1449
1450                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1451
1452                   ELSE
1453!
1454!--                   Just store the respective section on the local array
1455!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1456                      IF ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.  section(is,s_ind) <= nyn ) &
[1]1457                      THEN
[1960]1458                         local_2d = local_pf(:,section(is,s_ind),nzb_do:nzt_do)
[1]1459                      ENDIF
1460
1461                   ENDIF
1462
1463#if defined( __parallel )
[1327]1464                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1465!
[1031]1466!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1467!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1468!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
1469!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
[1960]1470                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.                   &
1471                             section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.                  &
1472                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
[1]1473#if defined( __netcdf )
[493]1474!
[1308]1475!--                      For parallel output, all cross sections are first
1476!--                      stored here on a local array and will be written to the
1477!--                      output file afterwards to increase the performance.
[2512]1478                         DO  i = nxl, nxr
[1551]1479                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1480                               local_2d_sections_l(i,is,k) = local_2d(i,k)
1481                            ENDDO
1482                         ENDDO
[1]1483#endif
1484                      ENDIF
1485
1486                   ELSE
1487
[493]1488                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1489!
[493]1490!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1491!--                      section does not reside on the PE, output special
1492!--                      index values.
1493#if defined( __netcdf )
[1327]1494                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1495                            WRITE ( 22 )  time_since_reference_point,          &
[493]1496                                          do2d_xz_time_count(av), av
1497                         ENDIF
1498#endif
[759]1499                         DO  i = 0, io_blocks-1
1500                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1501                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.          &
1502                                      section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.         &
1503                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1504                                      nys-1 == -1 ) )                          &
[759]1505                               THEN
[2512]1506                                  WRITE (22)  nxl, nxr, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1507                                  WRITE (22)  local_2d
1508                               ELSE
[1551]1509                                  WRITE (22)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1510                               ENDIF
1511                            ENDIF
1512#if defined( __parallel )
1513                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1514#endif
1515                         ENDDO
[493]1516
1517                      ELSE
[1]1518!
[493]1519!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1520!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1521!--                      barrier has to be set, because otherwise
1522!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1523                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1524
[2512]1525                         ngp = ( nxr-nxl + 1 ) * ( nzt_do-nzb_do + 1 )
[493]1526                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1527!
[493]1528!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1529                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1530                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1531                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.               &
1532                                   nys-1 == -1 ) )  THEN
[2512]1533                               total_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1534                            ENDIF
[1]1535!
[493]1536!--                         Receive data from all other PEs.
1537                            DO  n = 1, numprocs-1
1538!
1539!--                            Receive index limits first, then array.
1540!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1541!--                            the PEs.
[1320]1542                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1543                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1544                                              status, ierr )
[493]1545!
1546!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1547                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1548                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1549                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1550                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1551                                                     ind(3):ind(4)) )
1552                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1553                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1554                                                 status, ierr )
[1320]1555                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1556                                                                        local_2d
1557                               ENDIF
1558                            ENDDO
1559!
1560!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1561                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1562                            ALLOCATE( local_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do) )
[1]1563
1564#if defined( __netcdf )
[2512]1565                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1566                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1567                                                 total_2d(0:nx,nzb_do:nzt_do), &
1568                               start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
1569                                          count = (/ nx+1, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1570                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 58 )
[1]1571#endif
1572
[493]1573                         ELSE
[1]1574!
[493]1575!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1576!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1577                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nys  .AND.              &
1578                                   section(is,s_ind) <= nyn )  .OR.             &
1579                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
[493]1580                            THEN
[2512]1581                               ind(1) = nxl; ind(2) = nxr
[1551]1582                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1583                            ELSE
1584                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1585                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1586                            ENDIF
[1320]1587                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1588                                           comm2d, ierr )
1589!
1590!--                         If applicable, send data to PE0.
1591                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[2512]1592                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxl,nzb_do), ngp,         &
[493]1593                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1594                            ENDIF
[1]1595                         ENDIF
1596!
[493]1597!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1598!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1599!--                      tag 0
1600                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1601                      ENDIF
[493]1602
[1]1603                   ENDIF
1604#else
1605#if defined( __netcdf )
[1327]1606                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1607                                           id_var_do2d(av,if),              &
[2512]1608                                           local_2d(nxl:nxr,nzb_do:nzt_do), &
[1327]1609                            start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[2512]1610                                       count = (/ nx+1, 1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1611                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 451 )
[1]1612#endif
1613#endif
1614
1615                CASE ( 'yz' )
1616!
[1308]1617!--                Update the netCDF yz cross section time axis.
1618!--                In case of parallel output, this is only done by PE0
1619!--                to increase the performance.
1620                   IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1621                      do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1622                      do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1623                      IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]1624                         IF ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  &
1625                              .OR.  netcdf_data_format > 4 )   &
[493]1626                         THEN
[1]1627#if defined( __netcdf )
1628                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1629                                                    id_var_time_yz(av),        &
[291]1630                                             (/ time_since_reference_point /), &
[1]1631                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1632                                                    count = (/ 1 /) )
[1783]1633                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 59 )
[1]1634#endif
1635                         ENDIF
1636                      ENDIF
[1308]1637                   ENDIF
[493]1638
[1]1639!
1640!--                If required, carry out averaging along x
[1960]1641                   IF ( section(is,s_ind) == -1 )  THEN
[1]1642
[2512]1643                      ALLOCATE( local_2d_l(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1353]1644                      local_2d_l = 0.0_wp
[2512]1645                      ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[1]1646!
1647!--                   First local averaging on the PE
[1551]1648                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[2512]1649                         DO  j = nys, nyn
[1]1650                            DO  i = nxl, nxr
[1320]1651                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) +             &
[1]1652                                                 local_pf(i,j,k)
1653                            ENDDO
1654                         ENDDO
1655                      ENDDO
1656#if defined( __parallel )
1657!
1658!--                   Now do the averaging over all PEs along x
[622]1659                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1660                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nys,nzb_do),                &
1661                                          local_2d(nys,nzb_do), ngp, MPI_REAL,   &
[1]1662                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1663#else
1664                      local_2d = local_2d_l
1665#endif
[1353]1666                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0_wp )
[1]1667
1668                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1669
1670                   ELSE
1671!
1672!--                   Just store the respective section on the local array
1673!--                   (but only if it is available on this PE!)
[1960]1674                      IF ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.  section(is,s_ind) <= nxr ) &
[1]1675                      THEN
[1960]1676                         local_2d = local_pf(section(is,s_ind),:,nzb_do:nzt_do)
[1]1677                      ENDIF
1678
1679                   ENDIF
1680
1681#if defined( __parallel )
[1327]1682                   IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1]1683!
[1031]1684!--                   Output in netCDF4/HDF5 format.
[493]1685!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1686!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1687!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
[1960]1688                      IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.                       &
1689                             section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.                      &
1690                           ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
[1]1691#if defined( __netcdf )
[493]1692!
[1308]1693!--                      For parallel output, all cross sections are first
1694!--                      stored here on a local array and will be written to the
1695!--                      output file afterwards to increase the performance.
[2512]1696                         DO  j = nys, nyn
[1551]1697                            DO  k = nzb_do, nzt_do
[1308]1698                               local_2d_sections_l(is,j,k) = local_2d(j,k)
1699                            ENDDO
1700                         ENDDO
[1]1701#endif
1702                      ENDIF
1703
1704                   ELSE
1705
[493]1706                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[1]1707!
[493]1708!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1709!--                      section does not reside on the PE, output special
1710!--                      index values.
1711#if defined( __netcdf )
[1327]1712                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1320]1713                            WRITE ( 23 )  time_since_reference_point,          &
[493]1714                                          do2d_yz_time_count(av), av
1715                         ENDIF
1716#endif
[759]1717                         DO  i = 0, io_blocks-1
1718                            IF ( i == io_group )  THEN
[1960]1719                               IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.          &
1720                                      section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.         &
1721                                    ( section(is,s_ind) == -1  .AND.           &
[1320]1722                                      nxl-1 == -1 ) )                          &
[759]1723                               THEN
[2512]1724                                  WRITE (23)  nys, nyn, nzb_do, nzt_do, nzb, nzt+1
[759]1725                                  WRITE (23)  local_2d
1726                               ELSE
[1551]1727                                  WRITE (23)  -1, -1, -1, -1, -1, -1
[759]1728                               ENDIF
1729                            ENDIF
1730#if defined( __parallel )
1731                            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1732#endif
1733                         ENDDO
[493]1734
1735                      ELSE
[1]1736!
[493]1737!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1738!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1739!--                      barrier has to be set, because otherwise
1740!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1741                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1742
[2512]1743                         ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 )
[493]1744                         IF ( myid == 0 )  THEN
[1]1745!
[493]1746!--                         Local array can be relocated directly.
[1960]1747                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.             &
1748                                   section(is,s_ind) <= nxr )   .OR.           &
1749                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1750                            THEN
[2512]1751                               total_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) = local_2d
[493]1752                            ENDIF
[1]1753!
[493]1754!--                         Receive data from all other PEs.
1755                            DO  n = 1, numprocs-1
1756!
1757!--                            Receive index limits first, then array.
1758!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1759!--                            the PEs.
[1320]1760                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,          &
1761                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,       &
[1]1762                                              status, ierr )
[493]1763!
1764!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1765                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1766                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1767                                  DEALLOCATE( local_2d )
[1320]1768                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),            &
[493]1769                                                     ind(3):ind(4)) )
1770                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1771                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1772                                                 status, ierr )
[1320]1773                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) =      &
[493]1774                                                                        local_2d
1775                               ENDIF
1776                            ENDDO
1777!
1778!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1779                            DEALLOCATE( local_2d )
[2512]1780                            ALLOCATE( local_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1]1781
1782#if defined( __netcdf )
[2512]1783                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1784                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1785                                                 total_2d(0:ny,nzb_do:nzt_do), &
1786                            start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /),    &
1787                                       count = (/ 1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1788                            CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 61 )
[1]1789#endif
1790
[493]1791                         ELSE
[1]1792!
[493]1793!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1794!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
[1960]1795                            IF ( ( section(is,s_ind) >= nxl  .AND.              &
1796                                   section(is,s_ind) <= nxr )  .OR.             &
1797                                 ( section(is,s_ind) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
[493]1798                            THEN
[2512]1799                               ind(1) = nys; ind(2) = nyn
[1551]1800                               ind(3) = nzb_do;   ind(4) = nzt_do
[493]1801                            ELSE
1802                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1803                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1804                            ENDIF
[1320]1805                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0,       &
[493]1806                                           comm2d, ierr )
1807!
1808!--                         If applicable, send data to PE0.
1809                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
[2512]1810                               CALL MPI_SEND( local_2d(nys,nzb_do), ngp,         &
[493]1811                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1812                            ENDIF
[1]1813                         ENDIF
1814!
[493]1815!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1816!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1817!--                      tag 0
1818                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1]1819                      ENDIF
[493]1820
[1]1821                   ENDIF
1822#else
1823#if defined( __netcdf )
[1327]1824                   nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1825                                           id_var_do2d(av,if),              &
[2512]1826                                           local_2d(nys:nyn,nzb_do:nzt_do), &
[1327]1827                            start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
[2512]1828                                           count = (/ 1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]1829                   CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 452 )
[1]1830#endif
1831#endif
1832
1833             END SELECT
1834
1835             is = is + 1
1836          ENDDO loop1
1837
[1308]1838!
1839!--       For parallel output, all data were collected before on a local array
1840!--       and are written now to the netcdf file. This must be done to increase
1841!--       the performance of the parallel output.
1842#if defined( __netcdf )
[1327]1843          IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
[1308]1844
1845                SELECT CASE ( mode )
1846
1847                   CASE ( 'xy' )
1848                      IF ( two_d ) THEN
[1703]1849                         nis = 1
1850                         two_d = .FALSE.
[1308]1851                      ELSE
[1703]1852                         nis = ns
[1308]1853                      ENDIF
1854!
1855!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1856!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1857!                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
1858!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1859!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1860!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1861!                                                    nys:nyn,1:nis),            &
1862!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1863!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1864!                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1865!                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
1866!                                                          /) )
1867!                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1868!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1869!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1870!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
1871!                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
1872!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1873!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1874!                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
1875!                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
1876!                                                          /) )
1877!                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
1878!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1879!                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1880!                                                 local_2d_sections(nxl:nxr+1,  &
1881!                                                    nys:nyn+1,1:nis),          &
1882!                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1883!                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1884!                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
1885!                                                            nyn-nys+2, nis, 1  &
1886!                                                          /) )
1887!                      ELSE
[1308]1888                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
1889                                                 id_var_do2d(av,if),           &
1890                                                 local_2d_sections(nxl:nxr,    &
[1703]1891                                                    nys:nyn,1:nis),            &
[1308]1892                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, 1,   &
1893                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
1894                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
[1703]1895                                                            nyn-nys+1, nis, 1  &
[1308]1896                                                          /) )
[2512]1897!                      ENDIF   
[1308]1898
[1783]1899                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 55 )
[1308]1900
1901                   CASE ( 'xz' )
1902!
1903!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1904!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1905!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1906!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1907!--                   written to the output file in that case, the performance
1908!--                   is significantly better compared to the case where only
1909!--                   the first row of PEs in x-direction (myidx = 0) is given
1910!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1911                      IF ( npey /= 1 )  THEN
1912                         
1913#if defined( __parallel )
1914!
1915!--                      Distribute data over all PEs along y
[2512]1916                         ngp = ( nxr-nxl+1 ) * ( nzt_do-nzb_do+1 ) * ns
[1308]1917                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1918                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(nxl,1,nzb_do),  &
1919                                             local_2d_sections(nxl,1,nzb_do),    &
[1308]1920                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy,  &
1921                                             ierr )
1922#else
1923                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1924#endif
1925                      ENDIF
1926!
1927!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1928!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1929!                      IF ( nxr == nx )  THEN
1930!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1931!                                             id_var_do2d(av,if),               &
1932!                                             local_2d_sections(nxl:nxr+1,1:ns, &
1933!                                                nzb_do:nzt_do),                &
1934!                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1935!                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
1936!                                             count = (/ nxr-nxl+2, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
1937!                                                        1 /) )
1938!                      ELSE
[1308]1939                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                &
1940                                             id_var_do2d(av,if),               &
1941                                             local_2d_sections(nxl:nxr,1:ns,   &
[1551]1942                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1943                                             start = (/ nxl+1, 1, 1,           &
1944                                                do2d_xz_time_count(av) /),     &
[1551]1945                                             count = (/ nxr-nxl+1, ns, nzt_do-nzb_do+1,  &
[1308]1946                                                1 /) )
[2512]1947!                      ENDIF
[1308]1948
[1783]1949                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 57 )
[1308]1950
1951                   CASE ( 'yz' )
1952!
1953!--                   First, all PEs get the information of all cross-sections.
1954!--                   Then the data are written to the output file by all PEs
1955!--                   while NF90_COLLECTIVE is set in subroutine
1956!--                   define_netcdf_header. Although redundant information are
1957!--                   written to the output file in that case, the performance
1958!--                   is significantly better compared to the case where only
1959!--                   the first row of PEs in y-direction (myidy = 0) is given
1960!--                   the output while NF90_INDEPENDENT is set.
1961                      IF ( npex /= 1 )  THEN
1962
1963#if defined( __parallel )
1964!
1965!--                      Distribute data over all PEs along x
[2512]1966                         ngp = ( nyn-nys+1 ) * ( nzt-nzb + 2 ) * ns
[1308]1967                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[2512]1968                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_sections_l(1,nys,nzb_do),  &
1969                                             local_2d_sections(1,nys,nzb_do),    &
[1308]1970                                             ngp, MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx,  &
1971                                             ierr )
1972#else
1973                         local_2d_sections = local_2d_sections_l
1974#endif
1975                      ENDIF
1976!
1977!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
1978!--                   boundaries of the total domain.
[2512]1979!                      IF ( nyn == ny )  THEN
1980!                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1981!                                             id_var_do2d(av,if),               &
1982!                                             local_2d_sections(1:ns,           &
1983!                                                nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),      &
1984!                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1985!                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
1986!                                             count = (/ ns, nyn-nys+2,         &
1987!                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
1988!                      ELSE
[1308]1989                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                &
1990                                             id_var_do2d(av,if),               &
1991                                             local_2d_sections(1:ns,nys:nyn,   &
[1551]1992                                                nzb_do:nzt_do),                &
[1308]1993                                             start = (/ 1, nys+1, 1,           &
1994                                                do2d_yz_time_count(av) /),     &
1995                                             count = (/ ns, nyn-nys+1,         &
[1551]1996                                                        nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[2512]1997!                      ENDIF
[1308]1998
[1783]1999                      CALL netcdf_handle_error( 'data_output_2d', 60 )
[1308]2000
2001                   CASE DEFAULT
2002                      message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
2003                      CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
2004
2005                END SELECT                     
2006
2007          ENDIF
[1311]2008#endif
[1]2009       ENDIF
2010
2011       if = if + 1
2012       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
2013       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
2014
2015    ENDDO
2016
2017!
2018!-- Deallocate temporary arrays.
2019    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
[1308]2020    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
2021       DEALLOCATE( local_pf, local_2d, local_2d_sections )
2022       IF( mode == 'xz' .OR. mode == 'yz' ) DEALLOCATE( local_2d_sections_l )
2023    ENDIF
[1]2024#if defined( __parallel )
2025    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
2026       DEALLOCATE( total_2d )
2027    ENDIF
2028#endif
2029
2030!
2031!-- Close plot output file.
[1960]2032    file_id = 20 + s_ind
[1]2033
2034    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
[759]2035       DO  i = 0, io_blocks-1
2036          IF ( i == io_group )  THEN
2037             CALL close_file( file_id )
2038          ENDIF
2039#if defined( __parallel )
2040          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2041#endif
2042       ENDDO
[1]2043    ELSE
2044       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
2045    ENDIF
2046
[1318]2047    CALL cpu_log( log_point(3), 'data_output_2d', 'stop' )
[1]2048
2049 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.