source: palm/trunk/SOURCE/data_output_2d.f90 @ 678

Last change on this file since 678 was 674, checked in by suehring, 13 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 63.7 KB
Line 
1 SUBROUTINE data_output_2d( mode, av )
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
4! Current revisions:
5! -----------------
6!
7! Former revisions:
8! -----------------
9! $Id: data_output_2d.f90 674 2011-01-18 16:33:31Z raasch $
10!
11! 673 2011-01-18 16:19:48Z suehring
12! When using Multigrid or SOR solver an additional CALL exchange_horiz is
13! is needed for pressure output.
14!
15! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
16! nxl-1, nxr+1, nys-1, nyn+1 replaced by nxlg, nxrg, nysg, nyng in loops and
17! allocation of arrays local_2d and total_2d.
18! Calls of exchange_horiz are modiefied.
19!
20! 622 2010-12-10 08:08:13Z raasch
21! optional barriers included in order to speed up collective operations
22!
23! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
24! NetCDF4 support (parallel output)
25!
26! 367 2009-08-25 08:35:52Z maronga
27! simulated_time in NetCDF output replaced by time_since_reference_point.
28! Output of NetCDF messages with aid of message handling routine.
29! Bugfix: averaging along z is not allowed for 2d quantities (e.g. u* and z0)
30! Output of messages replaced by message handling routine.
31! Output of user defined 2D (XY) arrays at z=nzb+1 is now possible
32! Bugfix: to_be_resorted => s_av for time-averaged scalars
33! Calculation of shf* and qsws* added.
34!
35! 215 2008-11-18 09:54:31Z raasch
36! Bugfix: no output of particle concentration and radius unless particles
37! have been started
38!
39! 96 2007-06-04 08:07:41Z raasch
40! Output of density and salinity
41!
42! 75 2007-03-22 09:54:05Z raasch
43! Output of precipitation amount/rate and roughness length,
44! 2nd+3rd argument removed from exchange horiz
45!
46! RCS Log replace by Id keyword, revision history cleaned up
47!
48! Revision 1.5  2006/08/22 13:50:29  raasch
49! xz and yz cross sections now up to nzt+1
50!
51! Revision 1.2  2006/02/23 10:19:22  raasch
52! Output of time-averaged data, output of averages along x, y, or z,
53! output of user-defined quantities,
54! section data are copied from local_pf to local_2d before they are output,
55! output of particle concentration and mean radius,
56! Former subroutine plot_2d renamed data_output_2d, pl2d.. renamed do2d..,
57! anz renamed ngp, ebene renamed section, pl2d_.._anz renamed do2d_.._n
58!
59! Revision 1.1  1997/08/11 06:24:09  raasch
60! Initial revision
61!
62!
63! Description:
64! ------------
65! Data output of horizontal cross-sections in NetCDF format or binary format
66! compatible to old graphic software iso2d.
67! Attention: The position of the sectional planes is still not always computed
68! ---------  correctly. (zu is used always)!
69!------------------------------------------------------------------------------!
70
71    USE arrays_3d
72    USE averaging
73    USE cloud_parameters
74    USE control_parameters
75    USE cpulog
76    USE grid_variables
77    USE indices
78    USE interfaces
79    USE netcdf_control
80    USE particle_attributes
81    USE pegrid
82
83    IMPLICIT NONE
84
85    CHARACTER (LEN=2)  ::  do2d_mode, mode
86    CHARACTER (LEN=4)  ::  grid
87    CHARACTER (LEN=25) ::  section_chr
88    CHARACTER (LEN=50) ::  rtext
89    INTEGER ::  av, ngp, file_id, i, if, is, iis, j, k, l, layer_xy, n, psi, &
90                s, sender, &
91                ind(4)
92    LOGICAL ::  found, resorted, two_d
93    REAL    ::  mean_r, s_r3, s_r4
94    REAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::      level_z
95    REAL, DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::    local_2d, local_2d_l
96    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf
97#if defined( __parallel )
98    REAL, DIMENSION(:,:),   ALLOCATABLE ::  total_2d
99#endif
100    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted
101
102    NAMELIST /LOCAL/  rtext
103
104    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','start')
105
106!
107!-- Immediate return, if no output is requested (no respective sections
108!-- found in parameter data_output)
109    IF ( mode == 'xy'  .AND.  .NOT. data_output_xy(av) )  RETURN
110    IF ( mode == 'xz'  .AND.  .NOT. data_output_xz(av) )  RETURN
111    IF ( mode == 'yz'  .AND.  .NOT. data_output_yz(av) )  RETURN
112
113    two_d = .FALSE.    ! local variable to distinguish between output of pure 2D
114                       ! arrays and cross-sections of 3D arrays.
115
116!
117!-- Depending on the orientation of the cross-section, the respective output
118!-- files have to be opened.
119    SELECT CASE ( mode )
120
121       CASE ( 'xy' )
122          s = 1
123          ALLOCATE( level_z(nzb:nzt+1), local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
124
125!
126!--       Classic and 64bit offset NetCDF output is done only on PE0.
127!--       netCDF4/HDF5 output is done in parallel on all PEs.
128          IF ( netcdf_output .AND. ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 2 ) ) &
129          THEN
130             CALL check_open( 101+av*10 )
131          ENDIF
132
133          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
134             CALL check_open( 21 )
135          ELSE
136             IF ( myid == 0 )  THEN
137                IF ( iso2d_output )  CALL check_open( 21 )
138#if defined( __parallel )
139                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp) )
140#endif
141             ENDIF
142          ENDIF
143
144       CASE ( 'xz' )
145          s = 2
146          ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
147
148!
149!--       Classic and 64bit offset NetCDF output is done only on PE0.
150!--       netCDF4/HDF5 output may be done in parallel on all PEs.
151          IF ( netcdf_output .AND. ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 2 ) ) &
152          THEN
153             CALL check_open( 102+av*10 )
154          ENDIF
155
156          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
157             CALL check_open( 22 )
158          ELSE
159             IF ( myid == 0 )  THEN
160                IF ( iso2d_output )  CALL check_open( 22 )
161#if defined( __parallel )
162                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1) )
163#endif
164             ENDIF
165          ENDIF
166
167       CASE ( 'yz' )
168
169          s = 3
170          ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
171
172!
173!--       Classic and 64bit offset NetCDF output is done only on PE0.
174!--       netCDF4/HDF5 output may be done in parallel on all PEs.
175          IF ( netcdf_output .AND. ( myid == 0 .OR. netcdf_data_format > 2 ) ) &
176          THEN
177             CALL check_open( 103+av*10 )
178          ENDIF
179
180          IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
181             CALL check_open( 23 )
182          ELSE
183             IF ( myid == 0 )  THEN
184                IF ( iso2d_output )  CALL check_open( 23 )
185#if defined( __parallel )
186                ALLOCATE( total_2d(-nbgp:ny+nbgp,nzb:nzt+1) )
187#endif
188             ENDIF
189          ENDIF
190
191       CASE DEFAULT
192
193          message_string = 'unknown cross-section: ' // TRIM( mode )
194          CALL message( 'data_output_2d', 'PA0180', 1, 2, 0, 6, 0 )
195
196    END SELECT
197
198!
199!-- Allocate a temporary array for resorting (kji -> ijk).
200    ALLOCATE( local_pf(nxlg:nxrg,nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
201
202!
203!-- Loop of all variables to be written.
204!-- Output dimensions chosen
205    if = 1
206    l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
207    do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
208
209    DO  WHILE ( do2d(av,if)(1:1) /= ' ' )
210
211       IF ( do2d_mode == mode )  THEN
212!
213!--       Store the array chosen on the temporary array.
214          resorted = .FALSE.
215          SELECT CASE ( TRIM( do2d(av,if) ) )
216
217             CASE ( 'e_xy', 'e_xz', 'e_yz' )
218                IF ( av == 0 )  THEN
219                   to_be_resorted => e
220                ELSE
221                   to_be_resorted => e_av
222                ENDIF
223                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
224
225             CASE ( 'lwp*_xy' )        ! 2d-array
226                IF ( av == 0 )  THEN
227                   DO  i = nxlg, nxrg
228                      DO  j = nysg, nyng
229                         local_pf(i,j,nzb+1) = SUM( ql(nzb:nzt,j,i) * &
230                                                    dzw(1:nzt+1) )
231                      ENDDO
232                   ENDDO
233                ELSE
234                   DO  i = nxlg, nxrg
235                      DO  j = nysg, nyng
236                         local_pf(i,j,nzb+1) = lwp_av(j,i)
237                      ENDDO
238                   ENDDO
239                ENDIF
240                resorted = .TRUE.
241                two_d = .TRUE.
242                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
243
244             CASE ( 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
245                IF ( psolver == 'multigrid' .OR. psolver == 'sor' )           &
246                   CALL exchange_horiz( p, nbgp )
247                IF ( av == 0 )  THEN
248                   to_be_resorted => p
249                ELSE
250                   to_be_resorted => p_av
251                ENDIF
252                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
253
254             CASE ( 'pc_xy', 'pc_xz', 'pc_yz' )  ! particle concentration
255                IF ( av == 0 )  THEN
256                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
257                      tend = prt_count
258                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
259                   ELSE
260                      tend = 0.0
261                   ENDIF
262                   DO  i = nxlg, nxrg
263                      DO  j = nysg, nyng
264                         DO  k = nzb, nzt+1
265                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
266                         ENDDO
267                      ENDDO
268                   ENDDO
269                   resorted = .TRUE.
270                ELSE
271                   CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
272                   to_be_resorted => pc_av
273                ENDIF
274
275             CASE ( 'pr_xy', 'pr_xz', 'pr_yz' )  ! mean particle radius
276                IF ( av == 0 )  THEN
277                   IF ( simulated_time >= particle_advection_start )  THEN
278                      DO  i = nxl, nxr
279                         DO  j = nys, nyn
280                            DO  k = nzb, nzt+1
281                               psi = prt_start_index(k,j,i)
282                               s_r3 = 0.0
283                               s_r4 = 0.0
284                               DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
285                                  s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3
286                                  s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4
287                               ENDDO
288                               IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
289                                  mean_r = s_r4 / s_r3
290                               ELSE
291                                  mean_r = 0.0
292                               ENDIF
293                               tend(k,j,i) = mean_r
294                            ENDDO
295                         ENDDO
296                      ENDDO
297                      CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
298                   ELSE
299                      tend = 0.0
300                   END IF
301                   DO  i = nxlg, nxrg
302                      DO  j = nysg, nyng
303                         DO  k = nzb, nzt+1
304                            local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
305                         ENDDO
306                      ENDDO
307                   ENDDO
308                   resorted = .TRUE.
309                ELSE
310                   CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
311                   to_be_resorted => pr_av
312                ENDIF
313
314             CASE ( 'pra*_xy' )        ! 2d-array / integral quantity => no av
315                CALL exchange_horiz_2d( precipitation_amount )
316                   DO  i = nxlg, nxrg
317                      DO  j = nysg, nyng
318                      local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_amount(j,i)
319                   ENDDO
320                ENDDO
321                precipitation_amount = 0.0   ! reset for next integ. interval
322                resorted = .TRUE.
323                two_d = .TRUE.
324                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
325
326             CASE ( 'prr*_xy' )        ! 2d-array
327                IF ( av == 0 )  THEN
328                   CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate )
329                   DO  i = nxlg, nxrg
330                      DO  j = nysg, nyng
331                         local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate(j,i)
332                      ENDDO
333                   ENDDO
334                ELSE
335                   CALL exchange_horiz_2d( precipitation_rate_av )
336                   DO  i = nxlg, nxrg
337                      DO  j = nysg, nyng
338                         local_pf(i,j,nzb+1) =  precipitation_rate_av(j,i)
339                      ENDDO
340                   ENDDO
341                ENDIF
342                resorted = .TRUE.
343                two_d = .TRUE.
344                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
345
346             CASE ( 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
347                IF ( av == 0 )  THEN
348                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
349                      to_be_resorted => pt
350                   ELSE
351                   DO  i = nxlg, nxrg
352                      DO  j = nysg, nyng
353                            DO  k = nzb, nzt+1
354                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *    &
355                                                             pt_d_t(k) * &
356                                                             ql(k,j,i)
357                            ENDDO
358                         ENDDO
359                      ENDDO
360                      resorted = .TRUE.
361                   ENDIF
362                ELSE
363                   to_be_resorted => pt_av
364                ENDIF
365                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
366
367             CASE ( 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
368                IF ( av == 0 )  THEN
369                   to_be_resorted => q
370                ELSE
371                   to_be_resorted => q_av
372                ENDIF
373                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
374
375             CASE ( 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
376                IF ( av == 0 )  THEN
377                   to_be_resorted => ql
378                ELSE
379                   to_be_resorted => ql_av
380                ENDIF
381                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
382
383             CASE ( 'ql_c_xy', 'ql_c_xz', 'ql_c_yz' )
384                IF ( av == 0 )  THEN
385                   to_be_resorted => ql_c
386                ELSE
387                   to_be_resorted => ql_c_av
388                ENDIF
389                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
390
391             CASE ( 'ql_v_xy', 'ql_v_xz', 'ql_v_yz' )
392                IF ( av == 0 )  THEN
393                   to_be_resorted => ql_v
394                ELSE
395                   to_be_resorted => ql_v_av
396                ENDIF
397                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
398
399             CASE ( 'ql_vp_xy', 'ql_vp_xz', 'ql_vp_yz' )
400                IF ( av == 0 )  THEN
401                   to_be_resorted => ql_vp
402                ELSE
403                   to_be_resorted => ql_vp_av
404                ENDIF
405                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
406
407             CASE ( 'qsws*_xy' )        ! 2d-array
408                IF ( av == 0 ) THEN
409                   DO  i = nxlg, nxrg
410                      DO  j = nysg, nyng
411                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws(j,i)
412                      ENDDO
413                   ENDDO
414                ELSE
415                   DO  i = nxlg, nxrg
416                      DO  j = nysg, nyng 
417                         local_pf(i,j,nzb+1) =  qsws_av(j,i)
418                      ENDDO
419                   ENDDO
420                ENDIF
421                resorted = .TRUE.
422                two_d = .TRUE.
423                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
424
425             CASE ( 'qv_xy', 'qv_xz', 'qv_yz' )
426                IF ( av == 0 )  THEN
427                   DO  i = nxlg, nxrg
428                      DO  j = nysg, nyng
429                         DO  k = nzb, nzt+1
430                            local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
431                         ENDDO
432                      ENDDO
433                   ENDDO
434                   resorted = .TRUE.
435                ELSE
436                   to_be_resorted => qv_av
437                ENDIF
438                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
439
440             CASE ( 'rho_xy', 'rho_xz', 'rho_yz' )
441                IF ( av == 0 )  THEN
442                   to_be_resorted => rho
443                ELSE
444                   to_be_resorted => rho_av
445                ENDIF
446
447             CASE ( 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
448                IF ( av == 0 )  THEN
449                   to_be_resorted => q
450                ELSE
451                   to_be_resorted => s_av
452                ENDIF
453
454             CASE ( 'sa_xy', 'sa_xz', 'sa_yz' )
455                IF ( av == 0 )  THEN
456                   to_be_resorted => sa
457                ELSE
458                   to_be_resorted => sa_av
459                ENDIF
460
461             CASE ( 'shf*_xy' )        ! 2d-array
462                IF ( av == 0 ) THEN
463                   DO  i = nxlg, nxrg
464                      DO  j = nysg, nyng
465                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf(j,i)
466                      ENDDO
467                   ENDDO
468                ELSE
469                   DO  i = nxlg, nxrg
470                      DO  j = nysg, nyng
471                         local_pf(i,j,nzb+1) =  shf_av(j,i)
472                      ENDDO
473                   ENDDO
474                ENDIF
475                resorted = .TRUE.
476                two_d = .TRUE.
477                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
478
479             CASE ( 't*_xy' )        ! 2d-array
480                IF ( av == 0 )  THEN
481                   DO  i = nxlg, nxrg
482                      DO  j = nysg, nyng
483                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
484                      ENDDO
485                   ENDDO
486                ELSE
487                   DO  i = nxlg, nxrg
488                      DO  j = nysg, nyng
489                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts_av(j,i)
490                      ENDDO
491                   ENDDO
492                ENDIF
493                resorted = .TRUE.
494                two_d = .TRUE.
495                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
496
497             CASE ( 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
498                IF ( av == 0 )  THEN
499                   to_be_resorted => u
500                ELSE
501                   to_be_resorted => u_av
502                ENDIF
503                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
504!
505!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
506!--             at the bottom boundary by the real surface values.
507                IF ( do2d(av,if) == 'u_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'u_yz' )  THEN
508                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0
509                ENDIF
510
511             CASE ( 'u*_xy' )        ! 2d-array
512                IF ( av == 0 )  THEN
513                   DO  i = nxlg, nxrg
514                      DO  j = nysg, nyng
515                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
516                      ENDDO
517                   ENDDO
518                ELSE
519                   DO  i = nxlg, nxrg
520                      DO  j = nysg, nyng
521                         local_pf(i,j,nzb+1) = us_av(j,i)
522                      ENDDO
523                   ENDDO
524                ENDIF
525                resorted = .TRUE.
526                two_d = .TRUE.
527                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
528
529             CASE ( 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
530                IF ( av == 0 )  THEN
531                   to_be_resorted => v
532                ELSE
533                   to_be_resorted => v_av
534                ENDIF
535                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
536!
537!--             Substitute the values generated by "mirror" boundary condition
538!--             at the bottom boundary by the real surface values.
539                IF ( do2d(av,if) == 'v_xz'  .OR.  do2d(av,if) == 'v_yz' )  THEN
540                   IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0
541                ENDIF
542
543             CASE ( 'vpt_xy', 'vpt_xz', 'vpt_yz' )
544                IF ( av == 0 )  THEN
545                   to_be_resorted => vpt
546                ELSE
547                   to_be_resorted => vpt_av
548                ENDIF
549                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
550
551             CASE ( 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
552                IF ( av == 0 )  THEN
553                   to_be_resorted => w
554                ELSE
555                   to_be_resorted => w_av
556                ENDIF
557                IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
558
559             CASE ( 'z0*_xy' )        ! 2d-array
560                IF ( av == 0 ) THEN
561                   DO  i = nxlg, nxrg
562                      DO  j = nysg, nyng
563                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0(j,i)
564                      ENDDO
565                   ENDDO
566                ELSE
567                   DO  i = nxlg, nxrg
568                      DO  j = nysg, nyng
569                         local_pf(i,j,nzb+1) =  z0_av(j,i)
570                      ENDDO
571                   ENDDO
572                ENDIF
573                resorted = .TRUE.
574                two_d = .TRUE.
575                level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
576
577             CASE DEFAULT
578!
579!--             User defined quantity
580                CALL user_data_output_2d( av, do2d(av,if), found, grid, &
581                                          local_pf, two_d )
582                resorted = .TRUE.
583
584                IF ( grid == 'zu' )  THEN
585                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zu
586                ELSEIF ( grid == 'zw' )  THEN
587                   IF ( mode == 'xy' )  level_z = zw
588                ELSEIF ( grid == 'zu1' ) THEN
589                   IF ( mode == 'xy' )  level_z(nzb+1) = zu(nzb+1)
590                ENDIF
591
592                IF ( .NOT. found )  THEN
593                   message_string = 'no output provided for: ' //    &
594                                    TRIM( do2d(av,if) )
595                   CALL message( 'data_output_2d', 'PA0181', 0, 0, 0, 6, 0 )
596                ENDIF
597
598          END SELECT
599
600!
601!--       Resort the array to be output, if not done above
602          IF ( .NOT. resorted )  THEN
603             DO  i = nxlg, nxrg
604                DO  j = nysg, nyng
605                   DO  k = nzb, nzt+1
606                      local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(k,j,i)
607                   ENDDO
608                ENDDO
609             ENDDO
610          ENDIF
611
612!
613!--       Output of the individual cross-sections, depending on the cross-
614!--       section mode chosen.
615          is = 1
616   loop1: DO  WHILE ( section(is,s) /= -9999  .OR.  two_d )
617
618             SELECT CASE ( mode )
619
620                CASE ( 'xy' )
621!
622!--                Determine the cross section index
623                   IF ( two_d )  THEN
624                      layer_xy = nzb+1
625                   ELSE
626                      layer_xy = section(is,s)
627                   ENDIF
628
629!
630!--                Update the NetCDF xy cross section time axis
631                   IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
632                      IF ( simulated_time /= do2d_xy_last_time(av) )  THEN
633                         do2d_xy_time_count(av) = do2d_xy_time_count(av) + 1
634                         do2d_xy_last_time(av)  = simulated_time
635                         IF ( ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  .AND. &
636                              netcdf_output )  .OR.  netcdf_data_format > 2 ) &
637                         THEN
638#if defined( __netcdf )
639                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),             &
640                                                    id_var_time_xy(av),        &
641                                             (/ time_since_reference_point /), &
642                                         start = (/ do2d_xy_time_count(av) /), &
643                                                    count = (/ 1 /) )
644                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 53 )
645#endif
646                         ENDIF
647                      ENDIF
648                   ENDIF
649!
650!--                If required, carry out averaging along z
651                   IF ( section(is,s) == -1  .AND.  .NOT. two_d )  THEN
652
653                      local_2d = 0.0
654!
655!--                   Carry out the averaging (all data are on the PE)
656                      DO  k = nzb, nzt+1
657                         DO  j = nysg, nyng
658                            DO  i = nxlg, nxrg
659                               local_2d(i,j) = local_2d(i,j) + local_pf(i,j,k)
660                            ENDDO
661                         ENDDO
662                      ENDDO
663
664                      local_2d = local_2d / ( nzt -nzb + 2.0)
665
666                   ELSE
667!
668!--                   Just store the respective section on the local array
669                      local_2d = local_pf(:,:,layer_xy)
670
671                   ENDIF
672
673#if defined( __parallel )
674                   IF ( netcdf_output  .AND.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
675!
676!--                   Output in NetCDF4/HDF5 format.
677!--                   Do not output redundant ghost point data except for the
678!--                   boundaries of the total domain.
679                      IF ( two_d ) THEN
680                         iis = 1
681                      ELSE
682                         iis = is
683                      ENDIF
684
685#if defined( __netcdf )
686                      IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
687                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
688                                                 id_var_do2d(av,if),           &
689                                                 local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn),  &
690                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, iis, &
691                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
692                                                 count = (/ nxr-nxl+2,         &
693                                                            nyn-nys+1, 1, 1 /) )
694                      ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
695                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
696                                                 id_var_do2d(av,if),           &
697                                                 local_2d(nxl:nxr,nys:nyn+1),  &
698                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, iis, &
699                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
700                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
701                                                            nyn-nys+2, 1, 1 /) )
702                      ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
703                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
704                                                 id_var_do2d(av,if),           &
705                                                 local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1),&
706                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, iis, &
707                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
708                                                 count = (/ nxr-nxl+2,          &
709                                                            nyn-nys+2, 1, 1 /) )
710                      ELSE
711                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
712                                                 id_var_do2d(av,if),           &
713                                                 local_2d(nxl:nxr,nys:nyn),    &
714                                                 start = (/ nxl+1, nys+1, iis, &
715                                                    do2d_xy_time_count(av) /), &
716                                                 count = (/ nxr-nxl+1,         &
717                                                            nyn-nys+1, 1, 1 /) )
718                      ENDIF
719
720                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 55 )
721#endif
722                   ELSE
723
724                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
725!
726!--                      Output of partial arrays on each PE
727#if defined( __netcdf )
728                         IF ( netcdf_output  .AND.  myid == 0 )  THEN
729                            WRITE ( 21 )  simulated_time, &
730                                          do2d_xy_time_count(av), av
731                         ENDIF
732#endif
733                         WRITE ( 21 )  nxlg, nxrg, nysg, nyng
734                         WRITE ( 21 )  local_2d
735
736                      ELSE
737!
738!--                      PE0 receives partial arrays from all processors and
739!--                      then outputs them. Here a barrier has to be set,
740!--                      because otherwise "-MPI- FATAL: Remote protocol queue
741!--                      full" may occur.
742                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
743
744                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nyng-nysg+1 )
745                         IF ( myid == 0 )  THEN
746!
747!--                         Local array can be relocated directly.
748                            total_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) = local_2d
749!
750!--                         Receive data from all other PEs.
751                            DO  n = 1, numprocs-1
752!
753!--                            Receive index limits first, then array.
754!--                            Index limits are received in arbitrary order from
755!--                            the PEs.
756                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,    &
757                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d, &
758                                              status, ierr )
759                               sender = status(MPI_SOURCE)
760                               DEALLOCATE( local_2d )
761                               ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) )
762                               CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp,  &
763                                              MPI_REAL, sender, 1, comm2d,   &
764                                              status, ierr )
765                               total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = local_2d
766                            ENDDO
767!
768!--                         Output of the total cross-section.
769                            IF ( iso2d_output )  THEN
770                               WRITE (21)  total_2d(-nbgp:nx+nbgp,-nbgp:ny+nbgp)
771                            ENDIF
772!
773!--                         Relocate the local array for the next loop increment
774                            DEALLOCATE( local_2d )
775                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nysg:nyng) )
776
777#if defined( __netcdf )
778                            IF ( netcdf_output )  THEN
779                               IF ( two_d ) THEN
780                                  nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
781                                                          id_var_do2d(av,if),  &
782                                                      total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
783                                start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
784                                                count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
785                               ELSE
786                                  nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),       &
787                                                          id_var_do2d(av,if),  &
788                                                      total_2d(0:nx+1,0:ny+1), &
789                               start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
790                                                count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
791                               ENDIF
792                               CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 54 )
793                            ENDIF
794#endif
795
796                         ELSE
797!
798!--                         First send the local index limits to PE0
799                            ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
800                            ind(3) = nysg; ind(4) = nyng
801                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0, &
802                                           comm2d, ierr )
803!
804!--                         Send data to PE0
805                            CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nysg), ngp, &
806                                           MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
807                         ENDIF
808!
809!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
810!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
811!--                      tag 0
812                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
813                      ENDIF
814
815                   ENDIF
816#else
817                   IF ( iso2d_output )  THEN
818                      WRITE (21)  local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1)
819                   ENDIF
820#if defined( __netcdf )
821                   IF ( netcdf_output )  THEN
822                      IF ( two_d ) THEN
823                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
824                                                 id_var_do2d(av,if),           &
825                                                local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
826                                start = (/ 1, 1, 1, do2d_xy_time_count(av) /), &
827                                              count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
828                      ELSE
829                         nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xy(av),                &
830                                                 id_var_do2d(av,if),           &
831                                                local_2d(nxl:nxr+1,nys:nyn+1), &
832                               start = (/ 1, 1, is, do2d_xy_time_count(av) /), &
833                                              count = (/ nx+2, ny+2, 1, 1 /) )
834                      ENDIF
835                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 447 )
836                   ENDIF
837#endif
838#endif
839                   do2d_xy_n = do2d_xy_n + 1
840!
841!--                Write LOCAL parameter set for ISO2D.
842                   IF ( myid == 0  .AND.  iso2d_output )  THEN
843                      IF ( section(is,s) /= -1 )  THEN
844                         WRITE ( section_chr, '(''z = '',F7.2,'' m  (GP '',I3, &
845                                               &'')'')'                        &
846                               )  level_z(layer_xy), layer_xy
847                      ELSE
848                         section_chr = 'averaged along z'
849                      ENDIF
850                      IF ( av == 0 )  THEN
851                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  t = ' //    &
852                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' // &
853                                 TRIM( section_chr )
854                      ELSE
855                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  averaged t = ' // &
856                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' //       &
857                                 TRIM( section_chr )
858                      ENDIF
859                      WRITE (27,LOCAL)
860                   ENDIF
861!
862!--                For 2D-arrays (e.g. u*) only one cross-section is available.
863!--                Hence exit loop of output levels.
864                   IF ( two_d )  THEN
865                      two_d = .FALSE.
866                      EXIT loop1
867                   ENDIF
868
869                CASE ( 'xz' )
870!
871!--                Update the NetCDF xz cross section time axis
872                   IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
873
874                      IF ( simulated_time /= do2d_xz_last_time(av) )  THEN
875                         do2d_xz_time_count(av) = do2d_xz_time_count(av) + 1
876                         do2d_xz_last_time(av)  = simulated_time
877                         IF ( ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  .AND.        &
878                              netcdf_output )  .OR.  netcdf_data_format > 2 ) &
879                         THEN
880#if defined( __netcdf )
881                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
882                                                    id_var_time_xz(av),        &
883                                             (/ time_since_reference_point /), &
884                                         start = (/ do2d_xz_time_count(av) /), &
885                                                    count = (/ 1 /) )
886                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 56 )
887#endif
888                         ENDIF
889                      ENDIF
890
891                   ENDIF
892
893!
894!--                If required, carry out averaging along y
895                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
896
897                      ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
898                      local_2d_l = 0.0
899                      ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt-nzb+2 )
900!
901!--                   First local averaging on the PE
902                      DO  k = nzb, nzt+1
903                         DO  j = nys, nyn
904                            DO  i = nxlg, nxrg
905                               local_2d_l(i,k) = local_2d_l(i,k) + &
906                                                 local_pf(i,j,k)
907                            ENDDO
908                         ENDDO
909                      ENDDO
910#if defined( __parallel )
911!
912!--                   Now do the averaging over all PEs along y
913                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
914                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb),              &
915                                          local_2d(nxlg,nzb), ngp, MPI_REAL, &
916                                          MPI_SUM, comm1dy, ierr )
917#else
918                      local_2d = local_2d_l
919#endif
920                      local_2d = local_2d / ( ny + 1.0 )
921
922                      DEALLOCATE( local_2d_l )
923
924                   ELSE
925!
926!--                   Just store the respective section on the local array
927!--                   (but only if it is available on this PE!)
928                      IF ( section(is,s) >= nys  .AND.  section(is,s) <= nyn ) &
929                      THEN
930                         local_2d = local_pf(:,section(is,s),nzb:nzt+1)
931                      ENDIF
932
933                   ENDIF
934
935#if defined( __parallel )
936                   IF ( netcdf_output  .AND.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
937!
938!--                   ATTENTION: The following lines are a workaround, because
939!--                              independet output does not work with the
940!--                              current NetCDF4 installation. Therefore, data
941!--                              are transferred from PEs having the cross
942!--                              sections to other PEs along y having no cross
943!--                              section data. Some of these data are the
944!--                              output.
945!--                   BEGIN WORKAROUND---------------------------------------
946                      IF ( npey /= 1  .AND.  section(is,s) /= -1)  THEN
947                         ALLOCATE( local_2d_l(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
948                         local_2d_l = 0.0
949                         IF ( section(is,s) >= nys .AND. section(is,s) <= nyn )&
950                         THEN
951                            local_2d_l = local_2d
952                         ENDIF
953#if defined( __parallel )
954!
955!--                      Distribute data over all PEs along y
956                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt-nzb+2 )
957                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
958                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nxlg,nzb),            &
959                                             local_2d(nxlg,nzb), ngp,         &
960                                             MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dy, ierr )
961#else
962                         local_2d = local_2d_l
963#endif
964                         DEALLOCATE( local_2d_l )
965                      ENDIF
966!--                   END WORKAROUND-----------------------------------------
967
968!
969!--                   Output in NetCDF4/HDF5 format.
970!--                   Output only on those PEs where the respective cross
971!--                   sections reside. Cross sections averaged along y are
972!--                   output on the respective first PE along y (myidy=0).
973                      IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.  &
974                             section(is,s) <= nyn )  .OR.  &
975                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidy == 0 ) )  THEN
976!
977!--                      Do not output redundant ghost point data except for the
978!--                      boundaries of the total domain.
979#if defined( __netcdf )
980                         IF ( nxr == nx )  THEN
981                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
982                                                id_var_do2d(av,if),            &
983                                                local_2d(nxl:nxr+1,nzb:nzt+1), &
984                                                start = (/ nxl+1, is, 1,       &
985                                                    do2d_xz_time_count(av) /), &
986                                                count = (/ nxr-nxl+2, 1,       &
987                                                           nzt+2, 1 /) )
988                         ELSE
989                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
990                                                id_var_do2d(av,if),            &
991                                                local_2d(nxl:nxr,nzb:nzt+1),   &
992                                                start = (/ nxl+1, is, 1,       &
993                                                    do2d_xz_time_count(av) /), &
994                                                count = (/ nxr-nxl+1, 1,       &
995                                                           nzt+2, 1 /) )
996                         ENDIF
997
998                         CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 57 )
999
1000                      ELSE
1001!
1002!--                      Output on other PEs. Only one point is output!!
1003!--                      ATTENTION: This is a workaround (see above)!!
1004                         IF ( npey /= 1 )  THEN
1005                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),             &
1006                                                    id_var_do2d(av,if),        &
1007                                                    local_2d(nxl:nxl,nzb:nzb), &
1008                                                    start = (/ nxl+1, is, 1,   &
1009                                                    do2d_xz_time_count(av) /), &
1010                                                    count = (/ 1, 1, 1, 1 /) )
1011                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 451 )
1012                         ENDIF
1013#endif
1014                      ENDIF
1015
1016                   ELSE
1017
1018                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
1019!
1020!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1021!--                      section does not reside on the PE, output special
1022!--                      index values.
1023#if defined( __netcdf )
1024                         IF ( netcdf_output  .AND.  myid == 0 )  THEN
1025                            WRITE ( 22 )  simulated_time, &
1026                                          do2d_xz_time_count(av), av
1027                         ENDIF
1028#endif
1029                         IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                  &
1030                                section(is,s) <= nyn )  .OR.                 &
1031                              ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) )  &
1032                         THEN
1033                            WRITE (22)  nxlg, nxrg, nzb, nzt+1
1034                            WRITE (22)  local_2d
1035                         ELSE
1036                            WRITE (22)  -1, -1, -1, -1
1037                         ENDIF
1038
1039                      ELSE
1040!
1041!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1042!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1043!--                      barrier has to be set, because otherwise
1044!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1045                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1046
1047                         ngp = ( nxrg-nxlg+1 ) * ( nzt-nzb+2 )
1048                         IF ( myid == 0 )  THEN
1049!
1050!--                         Local array can be relocated directly.
1051                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1052                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1053                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1054                            THEN
1055                               total_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) = local_2d
1056                            ENDIF
1057!
1058!--                         Receive data from all other PEs.
1059                            DO  n = 1, numprocs-1
1060!
1061!--                            Receive index limits first, then array.
1062!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1063!--                            the PEs.
1064                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,     &
1065                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,  &
1066                                              status, ierr )
1067!
1068!--                            Not all PEs have data for XZ-cross-section.
1069                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1070                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1071                                  DEALLOCATE( local_2d )
1072                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2), &
1073                                                     ind(3):ind(4)) )
1074                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1075                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1076                                                 status, ierr )
1077                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = &
1078                                                                        local_2d
1079                               ENDIF
1080                            ENDDO
1081!
1082!--                         Output of the total cross-section.
1083                            IF ( iso2d_output )  THEN
1084                               WRITE (22)  total_2d(-nbgp:nx+nbgp,nzb:nzt+1)
1085                            ENDIF
1086!
1087!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1088                            DEALLOCATE( local_2d )
1089                            ALLOCATE( local_2d(nxlg:nxrg,nzb:nzt+1) )
1090
1091#if defined( __netcdf )
1092                            IF ( netcdf_output )  THEN
1093                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),          &
1094                                                    id_var_do2d(av,if),        &
1095                                                    total_2d(0:nx+1,nzb:nzt+1),&
1096                               start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
1097                                                count = (/ nx+2, 1, nz+2, 1 /) )
1098                               CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 58 )
1099                            ENDIF
1100#endif
1101
1102                         ELSE
1103!
1104!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1105!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1106                            IF ( ( section(is,s) >= nys  .AND.                 &
1107                                   section(is,s) <= nyn )  .OR.                &
1108                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nys-1 == -1 ) ) &
1109                            THEN
1110                               ind(1) = nxlg; ind(2) = nxrg
1111                               ind(3) = nzb;   ind(4) = nzt+1
1112                            ELSE
1113                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1114                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1115                            ENDIF
1116                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0, &
1117                                           comm2d, ierr )
1118!
1119!--                         If applicable, send data to PE0.
1120                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1121                               CALL MPI_SEND( local_2d(nxlg,nzb), ngp, &
1122                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1123                            ENDIF
1124                         ENDIF
1125!
1126!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1127!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1128!--                      tag 0
1129                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1130                      ENDIF
1131
1132                   ENDIF
1133#else
1134                   IF ( iso2d_output )  THEN
1135                      WRITE (22)  local_2d(nxl:nxr+1,nzb:nzt+1)
1136                   ENDIF
1137#if defined( __netcdf )
1138                   IF ( netcdf_output )  THEN
1139                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_xz(av),                   &
1140                                              id_var_do2d(av,if),              &
1141                                              local_2d(nxl:nxr+1,nzb:nzt+1),   &
1142                               start = (/ 1, is, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
1143                                              count = (/ nx+2, 1, nz+2, 1 /) )
1144                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 451 )
1145                   ENDIF
1146#endif
1147#endif
1148                   do2d_xz_n = do2d_xz_n + 1
1149!
1150!--                Write LOCAL-parameter set for ISO2D.
1151                   IF ( myid == 0  .AND.  iso2d_output )  THEN
1152                      IF ( section(is,s) /= -1 )  THEN
1153                         WRITE ( section_chr, '(''y = '',F8.2,'' m  (GP '',I3, &
1154                                               &'')'')'                        &
1155                               )  section(is,s)*dy, section(is,s)
1156                      ELSE
1157                         section_chr = 'averaged along y'
1158                      ENDIF
1159                      IF ( av == 0 )  THEN
1160                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  t = ' //    &
1161                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' // &
1162                                 TRIM( section_chr )
1163                      ELSE
1164                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  averaged t = ' // &
1165                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' //       &
1166                                 TRIM( section_chr )
1167                      ENDIF
1168                      WRITE (28,LOCAL)
1169                   ENDIF
1170
1171                CASE ( 'yz' )
1172!
1173!--                Update the NetCDF yz cross section time axis
1174                   IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
1175
1176                      IF ( simulated_time /= do2d_yz_last_time(av) )  THEN
1177                         do2d_yz_time_count(av) = do2d_yz_time_count(av) + 1
1178                         do2d_yz_last_time(av)  = simulated_time
1179                         IF ( ( .NOT. data_output_2d_on_each_pe  .AND.        &
1180                              netcdf_output )  .OR.  netcdf_data_format > 2 ) &
1181                         THEN
1182#if defined( __netcdf )
1183                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1184                                                    id_var_time_yz(av),        &
1185                                             (/ time_since_reference_point /), &
1186                                         start = (/ do2d_yz_time_count(av) /), &
1187                                                    count = (/ 1 /) )
1188                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 59 )
1189#endif
1190                         ENDIF
1191                      ENDIF
1192
1193                   ENDIF
1194!
1195!--                If required, carry out averaging along x
1196                   IF ( section(is,s) == -1 )  THEN
1197
1198                      ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
1199                      local_2d_l = 0.0
1200                      ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb+2 )
1201!
1202!--                   First local averaging on the PE
1203                      DO  k = nzb, nzt+1
1204                         DO  j = nysg, nyng
1205                            DO  i = nxl, nxr
1206                               local_2d_l(j,k) = local_2d_l(j,k) + &
1207                                                 local_pf(i,j,k)
1208                            ENDDO
1209                         ENDDO
1210                      ENDDO
1211#if defined( __parallel )
1212!
1213!--                   Now do the averaging over all PEs along x
1214                      IF ( collective_wait )  CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1215                      CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb),              &
1216                                          local_2d(nysg,nzb), ngp, MPI_REAL, &
1217                                          MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1218#else
1219                      local_2d = local_2d_l
1220#endif
1221                      local_2d = local_2d / ( nx + 1.0 )
1222
1223                      DEALLOCATE( local_2d_l )
1224
1225                   ELSE
1226!
1227!--                   Just store the respective section on the local array
1228!--                   (but only if it is available on this PE!)
1229                      IF ( section(is,s) >= nxl  .AND.  section(is,s) <= nxr ) &
1230                      THEN
1231                         local_2d = local_pf(section(is,s),:,nzb:nzt+1)
1232                      ENDIF
1233
1234                   ENDIF
1235
1236#if defined( __parallel )
1237                   IF ( netcdf_output  .AND.  netcdf_data_format > 2 )  THEN
1238!
1239!--                   ATTENTION: The following lines are a workaround, because
1240!--                              independet output does not work with the
1241!--                              current NetCDF4 installation. Therefore, data
1242!--                              are transferred from PEs having the cross
1243!--                              sections to other PEs along y having no cross
1244!--                              section data. Some of these data are the
1245!--                              output.
1246!--                   BEGIN WORKAROUND---------------------------------------
1247                      IF ( npex /= 1  .AND.  section(is,s) /= -1)  THEN
1248                         ALLOCATE( local_2d_l(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
1249                         local_2d_l = 0.0
1250                         IF ( section(is,s) >= nxl .AND. section(is,s) <= nxr )&
1251                         THEN
1252                            local_2d_l = local_2d
1253                         ENDIF
1254#if defined( __parallel )
1255!
1256!--                      Distribute data over all PEs along x
1257                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb + 2 )
1258                         IF ( collective_wait ) CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1259                         CALL MPI_ALLREDUCE( local_2d_l(nysg,nzb),            &
1260                                             local_2d(nysg,nzb), ngp,         &
1261                                             MPI_REAL, MPI_SUM, comm1dx, ierr )
1262#else
1263                         local_2d = local_2d_l
1264#endif
1265                         DEALLOCATE( local_2d_l )
1266                      ENDIF
1267!--                   END WORKAROUND-----------------------------------------
1268
1269!
1270!--                   Output in NetCDF4/HDF5 format.
1271!--                   Output only on those PEs where the respective cross
1272!--                   sections reside. Cross sections averaged along x are
1273!--                   output on the respective first PE along x (myidx=0).
1274                      IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.  &
1275                             section(is,s) <= nxr )  .OR.  &
1276                           ( section(is,s) == -1  .AND.  myidx == 0 ) )  THEN
1277!
1278!--                      Do not output redundant ghost point data except for the
1279!--                      boundaries of the total domain.
1280#if defined( __netcdf )
1281                         IF ( nyn == ny )  THEN
1282                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1283                                                id_var_do2d(av,if),            &
1284                                                local_2d(nys:nyn+1,nzb:nzt+1), &
1285                                                start = (/ is, nys+1, 1,       &
1286                                                    do2d_yz_time_count(av) /), &
1287                                                count = (/ 1, nyn-nys+2,       &
1288                                                           nzt+2, 1 /) )
1289                         ELSE
1290                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1291                                                id_var_do2d(av,if),            &
1292                                                local_2d(nys:nyn,nzb:nzt+1),   &
1293                                                start = (/ is, nys+1, 1,       &
1294                                                    do2d_yz_time_count(av) /), &
1295                                                count = (/ 1, nyn-nys+1,       &
1296                                                           nzt+2, 1 /) )
1297                         ENDIF
1298
1299                         CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 60 )
1300
1301                      ELSE
1302!
1303!--                      Output on other PEs. Only one point is output!!
1304!--                      ATTENTION: This is a workaround (see above)!!
1305                         IF ( npex /= 1 )  THEN
1306                            nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),             &
1307                                                    id_var_do2d(av,if),        &
1308                                                    local_2d(nys:nys,nzb:nzb), &
1309                                                    start = (/ is, nys+1, 1,   &
1310                                                    do2d_yz_time_count(av) /), &
1311                                                    count = (/ 1, 1, 1, 1 /) )
1312                            CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 452 )
1313                         ENDIF
1314#endif
1315                      ENDIF
1316
1317                   ELSE
1318
1319                      IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
1320!
1321!--                      Output of partial arrays on each PE. If the cross
1322!--                      section does not reside on the PE, output special
1323!--                      index values.
1324#if defined( __netcdf )
1325                         IF ( netcdf_output  .AND.  myid == 0 )  THEN
1326                            WRITE ( 23 )  simulated_time, &
1327                                          do2d_yz_time_count(av), av
1328                         ENDIF
1329#endif
1330                         IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                  &
1331                                section(is,s) <= nxr )  .OR.                 &
1332                              ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) )  &
1333                         THEN
1334                            WRITE (23)  nysg, nyng, nzb, nzt+1
1335                            WRITE (23)  local_2d
1336                         ELSE
1337                            WRITE (23)  -1, -1, -1, -1
1338                         ENDIF
1339
1340                      ELSE
1341!
1342!--                      PE0 receives partial arrays from all processors of the
1343!--                      respective cross section and outputs them. Here a
1344!--                      barrier has to be set, because otherwise
1345!--                      "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
1346                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1347
1348                         ngp = ( nyng-nysg+1 ) * ( nzt-nzb+2 )
1349                         IF ( myid == 0 )  THEN
1350!
1351!--                         Local array can be relocated directly.
1352                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1353                                   section(is,s) <= nxr )   .OR.               &
1354                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1355                            THEN
1356                               total_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) = local_2d
1357                            ENDIF
1358!
1359!--                         Receive data from all other PEs.
1360                            DO  n = 1, numprocs-1
1361!
1362!--                            Receive index limits first, then array.
1363!--                            Index limits are received in arbitrary order from
1364!--                            the PEs.
1365                               CALL MPI_RECV( ind(1), 4, MPI_INTEGER,     &
1366                                              MPI_ANY_SOURCE, 0, comm2d,  &
1367                                              status, ierr )
1368!
1369!--                            Not all PEs have data for YZ-cross-section.
1370                               IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1371                                  sender = status(MPI_SOURCE)
1372                                  DEALLOCATE( local_2d )
1373                                  ALLOCATE( local_2d(ind(1):ind(2), &
1374                                                     ind(3):ind(4)) )
1375                                  CALL MPI_RECV( local_2d(ind(1),ind(3)), ngp, &
1376                                                 MPI_REAL, sender, 1, comm2d,  &
1377                                                 status, ierr )
1378                                  total_2d(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4)) = &
1379                                                                        local_2d
1380                               ENDIF
1381                            ENDDO
1382!
1383!--                         Output of the total cross-section.
1384                            IF ( iso2d_output )  THEN
1385                               WRITE (23)  total_2d(0:ny+1,nzb:nzt+1)
1386                            ENDIF
1387!
1388!--                         Relocate the local array for the next loop increment
1389                            DEALLOCATE( local_2d )
1390                            ALLOCATE( local_2d(nysg:nyng,nzb:nzt+1) )
1391
1392#if defined( __netcdf )
1393                            IF ( netcdf_output )  THEN
1394                               nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),          &
1395                                                    id_var_do2d(av,if),        &
1396                                                    total_2d(0:ny+1,nzb:nzt+1),&
1397                               start = (/ is, 1, 1, do2d_yz_time_count(av) /), &
1398                                                count = (/ 1, ny+2, nz+2, 1 /) )
1399                               CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 61 )
1400                            ENDIF
1401#endif
1402
1403                         ELSE
1404!
1405!--                         If the cross section resides on the PE, send the
1406!--                         local index limits, otherwise send -9999 to PE0.
1407                            IF ( ( section(is,s) >= nxl  .AND.                 &
1408                                   section(is,s) <= nxr )  .OR.                &
1409                                 ( section(is,s) == -1  .AND.  nxl-1 == -1 ) ) &
1410                            THEN
1411                               ind(1) = nysg; ind(2) = nyng
1412                               ind(3) = nzb;   ind(4) = nzt+1
1413                            ELSE
1414                               ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
1415                               ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
1416                            ENDIF
1417                            CALL MPI_SEND( ind(1), 4, MPI_INTEGER, 0, 0, &
1418                                           comm2d, ierr )
1419!
1420!--                         If applicable, send data to PE0.
1421                            IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
1422                               CALL MPI_SEND( local_2d(nysg,nzb), ngp, &
1423                                              MPI_REAL, 0, 1, comm2d, ierr )
1424                            ENDIF
1425                         ENDIF
1426!
1427!--                      A barrier has to be set, because otherwise some PEs may
1428!--                      proceed too fast so that PE0 may receive wrong data on
1429!--                      tag 0
1430                         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1431                      ENDIF
1432
1433                   ENDIF
1434#else
1435                   IF ( iso2d_output )  THEN
1436                      WRITE (23)  local_2d(nys:nyn+1,nzb:nzt+1)
1437                   ENDIF
1438#if defined( __netcdf )
1439                   IF ( netcdf_output )  THEN
1440                      nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_yz(av),                   &
1441                                              id_var_do2d(av,if),              &
1442                                              local_2d(nys:nyn+1,nzb:nzt+1),   &
1443                               start = (/ is, 1, 1, do2d_xz_time_count(av) /), &
1444                                              count = (/ 1, ny+2, nz+2, 1 /) )
1445                      CALL handle_netcdf_error( 'data_output_2d', 452 )
1446                   ENDIF
1447#endif
1448#endif
1449                   do2d_yz_n = do2d_yz_n + 1
1450!
1451!--                Write LOCAL-parameter set for ISO2D.
1452                   IF ( myid == 0  .AND.  iso2d_output )  THEN
1453                      IF ( section(is,s) /= -1 )  THEN
1454                         WRITE ( section_chr, '(''x = '',F8.2,'' m  (GP '',I3, &
1455                                               &'')'')'                        &
1456                               )  section(is,s)*dx, section(is,s)
1457                      ELSE
1458                         section_chr = 'averaged along x'
1459                      ENDIF
1460                      IF ( av == 0 )  THEN
1461                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  t = ' //    &
1462                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' // &
1463                                 TRIM( section_chr )
1464                      ELSE
1465                         rtext = TRIM( do2d(av,if) ) // '  averaged t = ' // &
1466                                 TRIM( simulated_time_chr ) // '  ' //       &
1467                                 TRIM( section_chr )
1468                      ENDIF
1469                      WRITE (29,LOCAL)
1470                   ENDIF
1471
1472             END SELECT
1473
1474             is = is + 1
1475          ENDDO loop1
1476
1477       ENDIF
1478
1479       if = if + 1
1480       l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(av,if) ) )
1481       do2d_mode = do2d(av,if)(l-1:l)
1482
1483    ENDDO
1484
1485!
1486!-- Deallocate temporary arrays.
1487    IF ( ALLOCATED( level_z ) )  DEALLOCATE( level_z )
1488    DEALLOCATE( local_pf, local_2d )
1489#if defined( __parallel )
1490    IF ( .NOT.  data_output_2d_on_each_pe  .AND.  myid == 0 )  THEN
1491       DEALLOCATE( total_2d )
1492    ENDIF
1493#endif
1494
1495!
1496!-- Close plot output file.
1497    file_id = 20 + s
1498
1499    IF ( data_output_2d_on_each_pe )  THEN
1500       CALL close_file( file_id )
1501    ELSE
1502       IF ( myid == 0 )  CALL close_file( file_id )
1503    ENDIF
1504
1505
1506    CALL cpu_log (log_point(3),'data_output_2d','stop','nobarrier')
1507
1508 END SUBROUTINE data_output_2d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.