source: palm/trunk/SOURCE/data_output_3d.f90 @ 4039

Last change on this file since 4039 was 4039, checked in by suehring, 5 years ago

diagnostic output: Modularize diagnostic output, rename subroutines; formatting adjustments; allocate arrays only when required; add output of uu, vv, ww to enable variance calculation via temporal EC method; radiation: bugfix in masked data output; flow_statistics: Correct conversion to kinematic vertical scalar fluxes in case of pw-scheme and statistic regions

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 31.4 KB
RevLine 
[1682]1!> @file data_output_3d.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!
[3655]17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
[2000]18!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]19!
[254]20! Current revisions:
[1106]21! ------------------
[3589]22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_3d.f90 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring $
[4039]27! modularize diagnostic output
28!
29! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
[3994]30! output of turbulence intensity added
31!
32! 3987 2019-05-22 09:52:13Z kanani
[3987]33! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
34!
35! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
[3885]36! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
37! of additional debug messages
38!
39! 3814 2019-03-26 08:40:31Z pavelkrc
[3766]40! unused variables removed
41!
42! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
[3646]43! Bugfix: use time_since_reference_point instead of simulated_time (relevant
44! when using wall/soil spinup)
45!
46! 3637 2018-12-20 01:51:36Z knoop
[3637]47! Implementation of the PALM module interface
48!
49! 3589 2018-11-30 15:09:51Z suehring
[3582]50! Move the control parameter "salsa" from salsa_mod to control_parameters
51! (M. Kurppa)
52!
[3589]53! 3582 2018-11-29 19:16:36Z suehring
[3554]54! add variable description; rename variable 'if' into 'ivar'
55!
56! 3525 2018-11-14 16:06:14Z kanani
[3525]57! Changes related to clean-up of biometeorology (dom_dwd_user)
58!
59! 3467 2018-10-30 19:05:21Z suehring
[3467]60! Implementation of a new aerosol module salsa.
61!
62! 3448 2018-10-29 18:14:31Z kanani
[3448]63! Adjustment of biometeorology calls
64!
65! 3421 2018-10-24 18:39:32Z gronemeier
[3421]66! Renamed output variables
67!
68! 3419 2018-10-24 17:27:31Z gronemeier
[3405]69! bugfix: nx, ny are required in non-parallel case
70!
71! 3337 2018-10-12 15:17:09Z kanani
[3337]72! (from branch resler)
73! Add Biometeorology
74!
75! 3294 2018-10-01 02:37:10Z raasch
[3294]76! changes concerning modularization of ocean option
77!
78! 3274 2018-09-24 15:42:55Z knoop
[3274]79! Modularization of all bulk cloud physics code components
80!
81! 3241 2018-09-12 15:02:00Z raasch
[3241]82! unused variables and format statements removed
83!
84! 3049 2018-05-29 13:52:36Z Giersch
[3049]85! Error messages revised
86!
87! 3045 2018-05-28 07:55:41Z Giersch
[3045]88! Error message revised
89!
90! 3014 2018-05-09 08:42:38Z maronga
[3014]91! Added nzb_do and nzt_do for some modules for 3d output
92!
93! 3004 2018-04-27 12:33:25Z Giersch
[3004]94! Allocation checks implemented (averaged data will be assigned to fill values
95! if no allocation happened so far)
96!
97! 2967 2018-04-13 11:22:08Z raasch
[2967]98! bugfix: missing parallel cpp-directives added
99!
100! 2817 2018-02-19 16:32:21Z knoop
[2817]101! Preliminary gust module interface implemented
102!
103! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
[2766]104! Removed preprocessor directive __chem
105!
106! 2756 2018-01-16 18:11:14Z suehring
[2756]107! Fill values for 3D output of chemical species introduced.
108!
109! 2746 2018-01-15 12:06:04Z suehring
[2746]110! Move flag plant canopy to modules
111!
112! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
[2716]113! Corrected "Former revisions" section
114!
115! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
116! Change in file header (GPL part)
[2696]117! Implementation of turbulence_closure_mod (TG)
118! Implementation of chemistry module (FK)
119! Set fill values at topography grid points or e.g. non-natural-type surface
120! in case of LSM output (MS)
121!
122! 2512 2017-10-04 08:26:59Z raasch
[2512]123! upper bounds of 3d output changed from nx+1,ny+1 to nx,ny
124! no output of ghost layer data
125!
126! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
[2292]127! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
128! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
129! and cloud water content (qc).
130!
131! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
[1552]132!
[2233]133! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
134! Adjustments to new topography concept
135!
[2210]136! 2209 2017-04-19 09:34:46Z kanani
137! Added plant canopy model output
138!
[2032]139! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
140! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
141!
[2012]142! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
143! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
144! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
145! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
146!
[2008]147! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
148! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
149! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar)
150!
[2001]151! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
152! Forced header and separation lines into 80 columns
153!
[1981]154! 1980 2016-07-29 15:51:57Z suehring
155! Bugfix, in order to steer user-defined output, setting flag found explicitly
156! to .F.
157!
[1977]158! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
159! Output of radiation quantities is now done directly in the respective module
160!
[1973]161! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
162! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module.
163! Unnecessary directive __parallel removed.
164!
[1961]165! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
166! Scalar surface flux added
167!
[1851]168! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
169! prr moved to arrays_3d
170!
[1823]171! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
172! prr vertical dimensions set to nzb_do to nzt_do. Unused variables deleted.
173!
[1809]174! 1808 2016-04-05 19:44:00Z raasch
175! test output removed
176!
[1784]177! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
178! name change of netcdf routines and module + related changes
179!
[1746]180! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
181! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
182!
[1692]183! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
184! Added output of radiative heating rates for RRTMG
185!
[1683]186! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
187! Code annotations made doxygen readable
188!
[1586]189! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
190! Added support for RRTMG
191!
[1552]192! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]193! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
194! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
195! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
196! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]197!
[1360]198! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
199! New particle structure integrated.
200!
[1354]201! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
202! REAL constants provided with KIND-attribute
203!
[1329]204! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
205! parts concerning avs output removed,
206! -netcdf output queries
207!
[1321]208! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]209! ONLY-attribute added to USE-statements,
210! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
211! kinds are defined in new module kinds,
212! old module precision_kind is removed,
213! revision history before 2012 removed,
214! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
215! all variable declaration statements
[674]216!
[1319]217! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
218! barrier argument removed from cpu_log,
219! module interfaces removed
220!
[1309]221! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
222! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
223! To increase the performance for parallel output, the following is done:
224! - Update of time axis is only done by PE0
225!
[1245]226! 1244 2013-10-31 08:16:56Z raasch
227! Bugfix for index bounds in case of 3d-parallel output
228!
[1116]229! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
230! ql is calculated by calc_liquid_water_content
231!
[1107]232! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
233! array_kind renamed precision_kind
234!
[1077]235! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
236! Bugfix in output of ql
237!
[1054]238! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
239! +nr, qr, prr, qc and averaged quantities
240!
[1037]241! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
242! code put under GPL (PALM 3.9)
243!
[1035]244! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
245! netCDF4 without parallel file support implemented
246!
[1008]247! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
248! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
249!
[1]250! Revision 1.1  1997/09/03 06:29:36  raasch
251! Initial revision
252!
253!
254! Description:
255! ------------
[1682]256!> Output of the 3D-arrays in netCDF and/or AVS format.
[1]257!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]258 SUBROUTINE data_output_3d( av )
259 
[1]260
[1320]261    USE arrays_3d,                                                             &
[3766]262        ONLY:  d_exner, e, p, pt, q, ql, ql_c, ql_v, s, tend, u, v, vpt, w
[3274]263
[1]264    USE averaging
[3274]265
266    USE basic_constants_and_equations_mod,                                     &
267        ONLY:  lv_d_cp
268
269    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
[3637]270        ONLY:  bulk_cloud_model
[3274]271
[1320]272    USE control_parameters,                                                    &
[3987]273        ONLY:  debug_output_timestep,                                          &
[3885]274               do3d, do3d_no, do3d_time_count, io_blocks, io_group,            &
[3766]275               land_surface, message_string, ntdim_3d, nz_do3d, psolver,       &
276               time_since_reference_point, urban_surface, varnamelength
[3274]277
[1320]278    USE cpulog,                                                                &
279        ONLY:  log_point, cpu_log
[2817]280
[3405]281#if defined( __parallel )
[1320]282    USE indices,                                                               &
[3241]283        ONLY:  nbgp, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt,     &
284               wall_flags_0
[3405]285#else
286    USE indices,                                                               &
287        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg, nzb,  &
288               nzt, wall_flags_0
289#endif
[3274]290
[1320]291    USE kinds
[3274]292
[1551]293    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]294        ONLY: lsm_data_output_3d, nzb_soil, nzt_soil
[1551]295
[3637]296    USE module_interface,                                                      &
297        ONLY:  module_interface_data_output_3d
298
[1783]299#if defined( __netcdf )
300    USE NETCDF
301#endif
302
303    USE netcdf_interface,                                                      &
[2696]304        ONLY:  fill_value, id_set_3d, id_var_do3d, id_var_time_3d, nc_stat,    &
[1783]305               netcdf_data_format, netcdf_handle_error
[3294]306
[1320]307    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]308        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles,                 &
309               particle_advection_start, prt_count
[3637]310
[1]311    USE pegrid
312
[1585]313    USE radiation_model_mod,                                                   &
[3814]314        ONLY:  nz_urban_b, nz_urban_t
[1585]315
[2696]316    USE turbulence_closure_mod,                                                &
317        ONLY:  tcm_data_output_3d
318
[2007]319    USE urban_surface_mod,                                                     &
[2696]320        ONLY:  usm_data_output_3d
[1585]321
[2007]322
[1]323    IMPLICIT NONE
324
[3554]325    INTEGER(iwp) ::  av        !< flag for (non-)average output
[2696]326    INTEGER(iwp) ::  flag_nr   !< number of masking flag
[3554]327    INTEGER(iwp) ::  i         !< loop index
328    INTEGER(iwp) ::  ivar      !< variable index
329    INTEGER(iwp) ::  j         !< loop index
330    INTEGER(iwp) ::  k         !< loop index
331    INTEGER(iwp) ::  n         !< loop index
[1682]332    INTEGER(iwp) ::  nzb_do    !< vertical lower limit for data output
333    INTEGER(iwp) ::  nzt_do    !< vertical upper limit for data output
[1]334
[3554]335    LOGICAL      ::  found     !< true if output variable was found
336    LOGICAL      ::  resorted  !< true if variable is resorted
[1]337
[3554]338    REAL(wp)     ::  mean_r    !< mean particle radius
339    REAL(wp)     ::  s_r2      !< sum( particle-radius**2 )
340    REAL(wp)     ::  s_r3      !< sum( particle-radius**3 )
[1]341
[3554]342    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf  !< output array
[1]343
[3554]344    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !< pointer to array which shall be output
[1]345
[2011]346    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
[2007]347
[1]348!
349!-- Return, if nothing to output
350    IF ( do3d_no(av) == 0 )  RETURN
351
[3987]352    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'data_output_3d', 'start' )
[3885]353
[1]354    CALL cpu_log (log_point(14),'data_output_3d','start')
355
356!
357!-- Open output file.
[2512]358!-- For classic or 64bit netCDF output on more than one PE, each PE opens its
359!-- own file and writes the data of its subdomain in binary format. After the
360!-- run, these files are combined to one NetCDF file by combine_plot_fields.
[1031]361!-- For netCDF4/HDF5 output, data is written in parallel into one file.
[1327]362    IF ( netcdf_data_format < 5 )  THEN
[2967]363#if defined( __parallel )
[1327]364       CALL check_open( 30 )
[2967]365#endif
[1327]366       IF ( myid == 0 )  CALL check_open( 106+av*10 )
[493]367    ELSE
[1327]368       CALL check_open( 106+av*10 )
[493]369    ENDIF
[1]370
371!
[1745]372!-- For parallel netcdf output the time axis must be limited. Return, if this
373!-- limit is exceeded. This could be the case, if the simulated time exceeds
374!-- the given end time by the length of the given output interval.
375    IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
376       IF ( do3d_time_count(av) + 1 > ntdim_3d(av) )  THEN
[3646]377          WRITE ( message_string, * ) 'Output of 3d data is not given at t=',               &
378                                      time_since_reference_point, 's because the maximum ', & 
379                                      'number of output time levels is ',                   &
[1745]380                                      'exceeded.'
381          CALL message( 'data_output_3d', 'PA0387', 0, 1, 0, 6, 0 )
382          CALL cpu_log( log_point(14), 'data_output_3d', 'stop' )
383          RETURN
384       ENDIF
385    ENDIF
386
387!
[1031]388!-- Update the netCDF time axis
[1308]389!-- In case of parallel output, this is only done by PE0 to increase the
390!-- performance.
[1]391#if defined( __netcdf )
[1308]392    do3d_time_count(av) = do3d_time_count(av) + 1
393    IF ( myid == 0 )  THEN
[1327]394       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_time_3d(av),           &
395                               (/ time_since_reference_point /),            &
396                               start = (/ do3d_time_count(av) /),           &
397                               count = (/ 1 /) )
[1783]398       CALL netcdf_handle_error( 'data_output_3d', 376 )
[1]399    ENDIF
400#endif
401
402!
403!-- Loop over all variables to be written.
[3554]404    ivar = 1
[1]405
[3554]406    DO  WHILE ( do3d(av,ivar)(1:1) /= ' ' )
[2007]407
[1]408!
[3637]409!--    Initiate found flag and resorting flag
410       found = .FALSE.
411       resorted = .FALSE.
412!
413!--    Temporary solution to account for data output within the new urban
[2007]414!--    surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar ).
[1]415!--    Store the array chosen on the temporary array.
[3637]416       nzb_do   = nzb
417       nzt_do   = nz_do3d
418
[3554]419       trimvar = TRIM( do3d(av,ivar) )
[1551]420!
421!--    Allocate a temporary array with the desired output dimensions.
[2512]422       ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[2696]423!
424!--    Before each output, set array local_pf to fill value
425       local_pf = fill_value
426!
427!--    Set masking flag for topography for not resorted arrays
428       flag_nr = 0
[1551]429
[2007]430       SELECT CASE ( trimvar )
[1]431
432          CASE ( 'e' )
433             IF ( av == 0 )  THEN
434                to_be_resorted => e
435             ELSE
[3004]436                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) ) THEN
437                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
438                   e_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
439                ENDIF
[1]440                to_be_resorted => e_av
441             ENDIF
442
[3421]443          CASE ( 'thetal' )
[771]444             IF ( av == 0 )  THEN
445                to_be_resorted => pt
446             ELSE
[3004]447                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
448                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
449                   lpt_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
450                ENDIF
[771]451                to_be_resorted => lpt_av
452             ENDIF
453
[1]454          CASE ( 'p' )
455             IF ( av == 0 )  THEN
[727]456                IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p, nbgp )
[1]457                to_be_resorted => p
458             ELSE
[3004]459                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) ) THEN
460                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
461                   p_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
462                ENDIF
[727]463                IF ( psolver /= 'sor' )  CALL exchange_horiz( p_av, nbgp )
[1]464                to_be_resorted => p_av
465             ENDIF
466
467          CASE ( 'pc' )  ! particle concentration (requires ghostpoint exchange)
468             IF ( av == 0 )  THEN
[3646]469                IF ( time_since_reference_point >= particle_advection_start )  THEN
[1359]470                   tend = prt_count
471                ELSE
472                   tend = 0.0_wp
473                ENDIF
[2512]474                DO  i = nxl, nxr
475                   DO  j = nys, nyn
[1551]476                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]477                         local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
478                      ENDDO
479                   ENDDO
480                ENDDO
481                resorted = .TRUE.
482             ELSE
[3004]483                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
484                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
485                   pc_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
486                ENDIF
[1]487                to_be_resorted => pc_av
488             ENDIF
489
[1359]490          CASE ( 'pr' )  ! mean particle radius (effective radius)
[1]491             IF ( av == 0 )  THEN
[3646]492                IF ( time_since_reference_point >= particle_advection_start )  THEN
[1359]493                   DO  i = nxl, nxr
494                      DO  j = nys, nyn
[1551]495                         DO  k = nzb_do, nzt_do
[1359]496                            number_of_particles = prt_count(k,j,i)
497                            IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
498                            particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
499                            s_r2 = 0.0_wp
500                            s_r3 = 0.0_wp
501                            DO  n = 1, number_of_particles
502                               IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
503                                  s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 * &
504                                         particles(n)%weight_factor
505                                  s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 * &
506                                         particles(n)%weight_factor
507                               ENDIF
508                            ENDDO
509                            IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
510                               mean_r = s_r3 / s_r2
511                            ELSE
512                               mean_r = 0.0_wp
513                            ENDIF
514                            tend(k,j,i) = mean_r
[1]515                         ENDDO
516                      ENDDO
517                   ENDDO
[1359]518                ELSE
519                   tend = 0.0_wp
520                ENDIF
[2512]521                DO  i = nxl, nxr
522                   DO  j = nys, nyn
[1551]523                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]524                         local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
525                      ENDDO
526                   ENDDO
527                ENDDO
528                resorted = .TRUE.
529             ELSE
[3004]530                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
531                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
532                   pr_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
533                ENDIF
[1]534                to_be_resorted => pr_av
535             ENDIF
536
[3421]537          CASE ( 'theta' )
[1]538             IF ( av == 0 )  THEN
[3274]539                IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
[1]540                   to_be_resorted => pt
541                ELSE
[2512]542                   DO  i = nxl, nxr
543                      DO  j = nys, nyn
[1551]544                         DO  k = nzb_do, nzt_do
[3274]545                            local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + lv_d_cp *            &
546                                                          d_exner(k) *         &
[1]547                                                          ql(k,j,i)
548                         ENDDO
549                      ENDDO
550                   ENDDO
551                   resorted = .TRUE.
552                ENDIF
553             ELSE
[3004]554                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
555                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
556                   pt_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
557                ENDIF
[1]558                to_be_resorted => pt_av
559             ENDIF
560
561          CASE ( 'q' )
562             IF ( av == 0 )  THEN
563                to_be_resorted => q
564             ELSE
[3004]565                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) ) THEN
566                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
567                   q_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
568                ENDIF
[1]569                to_be_resorted => q_av
570             ENDIF
[691]571
[1053]572          CASE ( 'ql' )
573             IF ( av == 0 )  THEN
[1115]574                to_be_resorted => ql
[1053]575             ELSE
[3004]576                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
577                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
578                   ql_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
579                ENDIF
[1115]580                to_be_resorted => ql_av
[1053]581             ENDIF
582
[1]583          CASE ( 'ql_c' )
584             IF ( av == 0 )  THEN
585                to_be_resorted => ql_c
586             ELSE
[3004]587                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
588                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
589                   ql_c_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
590                ENDIF
[1]591                to_be_resorted => ql_c_av
592             ENDIF
593
594          CASE ( 'ql_v' )
595             IF ( av == 0 )  THEN
596                to_be_resorted => ql_v
597             ELSE
[3004]598                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
599                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
600                   ql_v_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
601                ENDIF
[1]602                to_be_resorted => ql_v_av
603             ENDIF
604
605          CASE ( 'ql_vp' )
606             IF ( av == 0 )  THEN
[3646]607                IF ( time_since_reference_point >= particle_advection_start )  THEN
[1359]608                   DO  i = nxl, nxr
609                      DO  j = nys, nyn
[1551]610                         DO  k = nzb_do, nzt_do
[1359]611                            number_of_particles = prt_count(k,j,i)
612                            IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
613                            particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
614                            DO  n = 1, number_of_particles
615                               IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
616                                  tend(k,j,i) =  tend(k,j,i) +                 &
617                                                 particles(n)%weight_factor /  &
618                                                 prt_count(k,j,i)
619                               ENDIF
620                            ENDDO
[1007]621                         ENDDO
622                      ENDDO
623                   ENDDO
[1359]624                ELSE
625                   tend = 0.0_wp
626                ENDIF
[2512]627                DO  i = nxl, nxr
628                   DO  j = nys, nyn
[1551]629                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1007]630                         local_pf(i,j,k) = tend(k,j,i)
631                      ENDDO
632                   ENDDO
633                ENDDO
634                resorted = .TRUE.
[1]635             ELSE
[3004]636                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
637                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
638                   ql_vp_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
639                ENDIF
[1]640                to_be_resorted => ql_vp_av
641             ENDIF
642
643          CASE ( 'qv' )
644             IF ( av == 0 )  THEN
[2512]645                DO  i = nxl, nxr
646                   DO  j = nys, nyn
[1551]647                      DO  k = nzb_do, nzt_do
[1]648                         local_pf(i,j,k) = q(k,j,i) - ql(k,j,i)
649                      ENDDO
650                   ENDDO
651                ENDDO
652                resorted = .TRUE.
653             ELSE
[3004]654                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
655                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
656                   qv_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
657                ENDIF
[1]658                to_be_resorted => qv_av
659             ENDIF
660
661          CASE ( 's' )
662             IF ( av == 0 )  THEN
[1960]663                to_be_resorted => s
[1]664             ELSE
[3004]665                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) ) THEN
666                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
667                   s_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
668                ENDIF
[355]669                to_be_resorted => s_av
[1]670             ENDIF
[691]671
[1]672          CASE ( 'u' )
[2696]673             flag_nr = 1
[1]674             IF ( av == 0 )  THEN
675                to_be_resorted => u
676             ELSE
[3004]677                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) ) THEN
678                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
679                   u_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
680                ENDIF
[1]681                to_be_resorted => u_av
682             ENDIF
683
684          CASE ( 'v' )
[2696]685             flag_nr = 2
[1]686             IF ( av == 0 )  THEN
687                to_be_resorted => v
688             ELSE
[3004]689                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) ) THEN
690                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
691                   v_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
692                ENDIF
[1]693                to_be_resorted => v_av
694             ENDIF
695
[3421]696          CASE ( 'thetav' )
[1]697             IF ( av == 0 )  THEN
698                to_be_resorted => vpt
699             ELSE
[3004]700                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
701                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
702                   vpt_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
703                ENDIF
[1]704                to_be_resorted => vpt_av
705             ENDIF
706
707          CASE ( 'w' )
[2696]708             flag_nr = 3
[1]709             IF ( av == 0 )  THEN
710                to_be_resorted => w
711             ELSE
[3004]712                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) ) THEN
713                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
714                   w_av = REAL( fill_value, KIND = wp )
715                ENDIF
[1]716                to_be_resorted => w_av
717             ENDIF
718
719          CASE DEFAULT
[1972]720
[3637]721             IF ( .NOT. found )  THEN
722                CALL tcm_data_output_3d( av, trimvar, found, local_pf,   &
[3274]723                                         nzb_do, nzt_do )
724                resorted = .TRUE.
725             ENDIF
726
[3637]727!
728!--          Quantities of other modules
729             IF ( .NOT. found )  THEN
730                CALL module_interface_data_output_3d(                          &
731                        av, trimvar, found, local_pf,                          &
732                        fill_value, resorted, nzb_do, nzt_do                   &
733                     )
[3294]734             ENDIF
735
[1972]736!
[3637]737!--          Temporary workaround: ToDo: refactor local_pf allocation
738             IF ( .NOT. found  .AND.  urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
739!
740!--             For urban model quantities, it is required to re-allocate local_pf
[3814]741                nzb_do = nz_urban_b
742                nzt_do = nz_urban_t
[1972]743
744                DEALLOCATE ( local_pf )
[2512]745                ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[2696]746                local_pf = fill_value
[1972]747
[3637]748                CALL usm_data_output_3d( av, trimvar, found, local_pf,         &
749                                         nzb_do, nzt_do )
[1972]750                resorted = .TRUE.
[1976]751
752!
753!--             If no soil model variable was found, re-allocate local_pf
754                IF ( .NOT. found )  THEN
755                   nzb_do = nzb
756                   nzt_do = nz_do3d
757
758                   DEALLOCATE ( local_pf )
[3637]759                   ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1976]760                ENDIF
761
[1972]762             ENDIF
763
[3637]764!
765!--          Temporary workaround: ToDo: refactor local_pf allocation
766             IF ( .NOT. found  .AND.  land_surface )  THEN
767!
768!--             For soil model quantities, it is required to re-allocate local_pf
769                nzb_do = nzb_soil
770                nzt_do = nzt_soil
[1976]771
[3637]772                DEALLOCATE ( local_pf )
773                ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
774                local_pf = fill_value
[2817]775
[3637]776                CALL lsm_data_output_3d( av, trimvar, found, local_pf )
[2696]777                resorted = .TRUE.
778
[3467]779!
[3637]780!--             If no soil model variable was found, re-allocate local_pf
781                IF ( .NOT. found )  THEN
782                   nzb_do = nzb
783                   nzt_do = nz_do3d
[2209]784
[3637]785                   DEALLOCATE ( local_pf )
786                   ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
787                ENDIF
[3448]788
[1972]789             ENDIF
[1]790
[254]791             IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]792                message_string =  'no output available for: ' //               &
[3554]793                                  TRIM( do3d(av,ivar) )
[254]794                CALL message( 'data_output_3d', 'PA0182', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]795             ENDIF
796
797       END SELECT
798
799!
800!--    Resort the array to be output, if not done above
801       IF ( .NOT. resorted )  THEN
[2512]802          DO  i = nxl, nxr
803             DO  j = nys, nyn
[1551]804                DO  k = nzb_do, nzt_do
[2696]805                   local_pf(i,j,k) = MERGE(                                    &
806                                      to_be_resorted(k,j,i),                   &
807                                      REAL( fill_value, KIND = wp ),           &
808                                      BTEST( wall_flags_0(k,j,i), flag_nr ) )
[1]809                ENDDO
810             ENDDO
811          ENDDO
812       ENDIF
813
814!
[1327]815!--    Output of the 3D-array
816#if defined( __parallel )
817       IF ( netcdf_data_format < 5 )  THEN
[1]818!
[1327]819!--       Non-parallel netCDF output. Data is output in parallel in
820!--       FORTRAN binary format here, and later collected into one file by
821!--       combine_plot_fields
822          IF ( myid == 0 )  THEN
823             WRITE ( 30 )  time_since_reference_point,                   &
824                           do3d_time_count(av), av
[1]825          ENDIF
[1327]826          DO  i = 0, io_blocks-1
827             IF ( i == io_group )  THEN
[2512]828                WRITE ( 30 )  nxl, nxr, nys, nyn, nzb_do, nzt_do
[1551]829                WRITE ( 30 )  local_pf(:,:,nzb_do:nzt_do)
[1327]830             ENDIF
[1972]831
[1327]832             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1972]833
[1327]834          ENDDO
[559]835
[1327]836       ELSE
[646]837#if defined( __netcdf )
[493]838!
[1327]839!--       Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[2512]840!          IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
[3554]841!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]842!                               local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn,nzb_do:nzt_do),    &
843!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
844!                count = (/ nxr-nxl+2, nyn-nys+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
845!          ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
[3554]846!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]847!                               local_pf(nxl:nxr,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),    &
848!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
849!                count = (/ nxr-nxl+1, nyn-nys+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
850!          ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
[3554]851!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]852!                             local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do  ),  &
853!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
854!                count = (/ nxr-nxl+2, nyn-nys+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
855!          ELSE
[3554]856             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[1551]857                                 local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do),    &
858                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
859                count = (/ nxr-nxl+1, nyn-nys+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[2512]860!          ENDIF
[1783]861          CALL netcdf_handle_error( 'data_output_3d', 386 )
[646]862#endif
[1327]863       ENDIF
[1]864#else
865#if defined( __netcdf )
[3554]866       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),        &
[1551]867                         local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),        &
[1327]868                         start = (/ 1, 1, 1, do3d_time_count(av) /),     &
[2512]869                         count = (/ nx+1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]870       CALL netcdf_handle_error( 'data_output_3d', 446 )
[1]871#endif
872#endif
873
[3554]874       ivar = ivar + 1
[1]875
876!
[1551]877!--    Deallocate temporary array
878       DEALLOCATE ( local_pf )
[1]879
[1551]880    ENDDO
[1]881
[1318]882    CALL cpu_log( log_point(14), 'data_output_3d', 'stop' )
[1]883
[3987]884    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'data_output_3d', 'end' )
[3885]885
[3987]886
[1]887 END SUBROUTINE data_output_3d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.