source: palm/trunk/SOURCE/data_output_3d.f90 @ 4087

Last change on this file since 4087 was 4048, checked in by knoop, 5 years ago

Moved turbulence_closure_mod calls into module_interface

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 31.1 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 4048 2019-06-21 21:00:21Z gronemeier $
[4048]27! Moved tcm_data_output_3d to module_interface
28!
29! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
[4039]30! modularize diagnostic output
31!
32! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
[3994]33! output of turbulence intensity added
34!
35! 3987 2019-05-22 09:52:13Z kanani
[3987]36! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
37!
38! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
[3885]39! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
40! of additional debug messages
41!
42! 3814 2019-03-26 08:40:31Z pavelkrc
[3766]43! unused variables removed
44!
45! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
[3646]46! Bugfix: use time_since_reference_point instead of simulated_time (relevant
47! when using wall/soil spinup)
48!
49! 3637 2018-12-20 01:51:36Z knoop
[3637]50! Implementation of the PALM module interface
51!
52! 3589 2018-11-30 15:09:51Z suehring
[3582]53! Move the control parameter "salsa" from salsa_mod to control_parameters
54! (M. Kurppa)
55!
[3589]56! 3582 2018-11-29 19:16:36Z suehring
[3554]57! add variable description; rename variable 'if' into 'ivar'
58!
59! 3525 2018-11-14 16:06:14Z kanani
[3525]60! Changes related to clean-up of biometeorology (dom_dwd_user)
61!
62! 3467 2018-10-30 19:05:21Z suehring
[3467]63! Implementation of a new aerosol module salsa.
64!
65! 3448 2018-10-29 18:14:31Z kanani
[3448]66! Adjustment of biometeorology calls
67!
68! 3421 2018-10-24 18:39:32Z gronemeier
[3421]69! Renamed output variables
70!
71! 3419 2018-10-24 17:27:31Z gronemeier
[3405]72! bugfix: nx, ny are required in non-parallel case
73!
74! 3337 2018-10-12 15:17:09Z kanani
[3337]75! (from branch resler)
76! Add Biometeorology
77!
78! 3294 2018-10-01 02:37:10Z raasch
[3294]79! changes concerning modularization of ocean option
80!
81! 3274 2018-09-24 15:42:55Z knoop
[3274]82! Modularization of all bulk cloud physics code components
83!
84! 3241 2018-09-12 15:02:00Z raasch
[3241]85! unused variables and format statements removed
86!
87! 3049 2018-05-29 13:52:36Z Giersch
[3049]88! Error messages revised
89!
90! 3045 2018-05-28 07:55:41Z Giersch
[3045]91! Error message revised
92!
93! 3014 2018-05-09 08:42:38Z maronga
[3014]94! Added nzb_do and nzt_do for some modules for 3d output
95!
96! 3004 2018-04-27 12:33:25Z Giersch
[3004]97! Allocation checks implemented (averaged data will be assigned to fill values
98! if no allocation happened so far)
99!
100! 2967 2018-04-13 11:22:08Z raasch
[2967]101! bugfix: missing parallel cpp-directives added
102!
103! 2817 2018-02-19 16:32:21Z knoop
[2817]104! Preliminary gust module interface implemented
105!
106! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
[2766]107! Removed preprocessor directive __chem
108!
109! 2756 2018-01-16 18:11:14Z suehring
[2756]110! Fill values for 3D output of chemical species introduced.
111!
112! 2746 2018-01-15 12:06:04Z suehring
[2746]113! Move flag plant canopy to modules
114!
115! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
[2716]116! Corrected "Former revisions" section
117!
118! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
119! Change in file header (GPL part)
[2696]120! Implementation of turbulence_closure_mod (TG)
121! Implementation of chemistry module (FK)
122! Set fill values at topography grid points or e.g. non-natural-type surface
123! in case of LSM output (MS)
124!
125! 2512 2017-10-04 08:26:59Z raasch
[2512]126! upper bounds of 3d output changed from nx+1,ny+1 to nx,ny
127! no output of ghost layer data
128!
129! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
[2292]130! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
131! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
132! and cloud water content (qc).
133!
134! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
[1552]135!
[2233]136! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
137! Adjustments to new topography concept
138!
[2210]139! 2209 2017-04-19 09:34:46Z kanani
140! Added plant canopy model output
141!
[2032]142! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
143! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
144!
[2012]145! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
146! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
147! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
148! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
149!
[2008]150! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
151! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
152! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar)
153!
[2001]154! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
155! Forced header and separation lines into 80 columns
156!
[1981]157! 1980 2016-07-29 15:51:57Z suehring
158! Bugfix, in order to steer user-defined output, setting flag found explicitly
159! to .F.
160!
[1977]161! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
162! Output of radiation quantities is now done directly in the respective module
163!
[1973]164! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
165! Output of land surface quantities is now done directly in the respective module.
166! Unnecessary directive __parallel removed.
167!
[1961]168! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
169! Scalar surface flux added
170!
[1851]171! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
172! prr moved to arrays_3d
173!
[1823]174! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
175! prr vertical dimensions set to nzb_do to nzt_do. Unused variables deleted.
176!
[1809]177! 1808 2016-04-05 19:44:00Z raasch
178! test output removed
179!
[1784]180! 1783 2016-03-06 18:36:17Z raasch
181! name change of netcdf routines and module + related changes
182!
[1746]183! 1745 2016-02-05 13:06:51Z gronemeier
184! Bugfix: test if time axis limit exceeds moved to point after call of check_open
185!
[1692]186! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
187! Added output of radiative heating rates for RRTMG
188!
[1683]189! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
190! Code annotations made doxygen readable
191!
[1586]192! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
193! Added support for RRTMG
194!
[1552]195! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
[1551]196! Added suppport for land surface model and radiation model output. In the course
197! of this action, the limits for vertical loops have been changed (from nzb and
198! nzt+1 to nzb_do and nzt_do, respectively in order to allow soil model output).
199! Moreover, a new vertical grid zs was introduced.
[1329]200!
[1360]201! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
202! New particle structure integrated.
203!
[1354]204! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
205! REAL constants provided with KIND-attribute
206!
[1329]207! 1327 2014-03-21 11:00:16Z raasch
208! parts concerning avs output removed,
209! -netcdf output queries
210!
[1321]211! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]212! ONLY-attribute added to USE-statements,
213! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
214! kinds are defined in new module kinds,
215! old module precision_kind is removed,
216! revision history before 2012 removed,
217! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
218! all variable declaration statements
[674]219!
[1319]220! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
221! barrier argument removed from cpu_log,
222! module interfaces removed
223!
[1309]224! 1308 2014-03-13 14:58:42Z fricke
225! Check, if the limit of the time dimension is exceeded for parallel output
226! To increase the performance for parallel output, the following is done:
227! - Update of time axis is only done by PE0
228!
[1245]229! 1244 2013-10-31 08:16:56Z raasch
230! Bugfix for index bounds in case of 3d-parallel output
231!
[1116]232! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
233! ql is calculated by calc_liquid_water_content
234!
[1107]235! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
236! array_kind renamed precision_kind
237!
[1077]238! 1076 2012-12-05 08:30:18Z hoffmann
239! Bugfix in output of ql
240!
[1054]241! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
242! +nr, qr, prr, qc and averaged quantities
243!
[1037]244! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
245! code put under GPL (PALM 3.9)
246!
[1035]247! 1031 2012-10-19 14:35:30Z raasch
248! netCDF4 without parallel file support implemented
249!
[1008]250! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
251! Bugfix: missing calculation of ql_vp added
252!
[1]253! Revision 1.1  1997/09/03 06:29:36  raasch
254! Initial revision
255!
256!
257! Description:
258! ------------
[1682]259!> Output of the 3D-arrays in netCDF and/or AVS format.
[1]260!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]261 SUBROUTINE data_output_3d( av )
262 
[1]263
[1320]264    USE arrays_3d,                                                             &
[3766]265        ONLY:  d_exner, e, p, pt, q, ql, ql_c, ql_v, s, tend, u, v, vpt, w
[3274]266
[1]267    USE averaging
[3274]268
269    USE basic_constants_and_equations_mod,                                     &
270        ONLY:  lv_d_cp
271
272    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
[3637]273        ONLY:  bulk_cloud_model
[3274]274
[1320]275    USE control_parameters,                                                    &
[3987]276        ONLY:  debug_output_timestep,                                          &
[3885]277               do3d, do3d_no, do3d_time_count, io_blocks, io_group,            &
[3766]278               land_surface, message_string, ntdim_3d, nz_do3d, psolver,       &
279               time_since_reference_point, urban_surface, varnamelength
[3274]280
[1320]281    USE cpulog,                                                                &
282        ONLY:  log_point, cpu_log
[2817]283
[3405]284#if defined( __parallel )
[1320]285    USE indices,                                                               &
[3241]286        ONLY:  nbgp, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt,     &
287               wall_flags_0
[3405]288#else
289    USE indices,                                                               &
290        ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg, nzb,  &
291               nzt, wall_flags_0
292#endif
[3274]293
[1320]294    USE kinds
[3274]295
[1551]296    USE land_surface_model_mod,                                                &
[2232]297        ONLY: lsm_data_output_3d, nzb_soil, nzt_soil
[1551]298
[3637]299    USE module_interface,                                                      &
300        ONLY:  module_interface_data_output_3d
301
[1783]302#if defined( __netcdf )
303    USE NETCDF
304#endif
305
306    USE netcdf_interface,                                                      &
[2696]307        ONLY:  fill_value, id_set_3d, id_var_do3d, id_var_time_3d, nc_stat,    &
[1783]308               netcdf_data_format, netcdf_handle_error
[3294]309
[1320]310    USE particle_attributes,                                                   &
[1359]311        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles,                 &
312               particle_advection_start, prt_count
[3637]313
[1]314    USE pegrid
315
[1585]316    USE radiation_model_mod,                                                   &
[3814]317        ONLY:  nz_urban_b, nz_urban_t
[1585]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
[3637]720!
721!--          Quantities of other modules
722             IF ( .NOT. found )  THEN
723                CALL module_interface_data_output_3d(                          &
724                        av, trimvar, found, local_pf,                          &
725                        fill_value, resorted, nzb_do, nzt_do                   &
726                     )
[3294]727             ENDIF
728
[1972]729!
[3637]730!--          Temporary workaround: ToDo: refactor local_pf allocation
731             IF ( .NOT. found  .AND.  urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
732!
733!--             For urban model quantities, it is required to re-allocate local_pf
[3814]734                nzb_do = nz_urban_b
735                nzt_do = nz_urban_t
[1972]736
737                DEALLOCATE ( local_pf )
[2512]738                ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[2696]739                local_pf = fill_value
[1972]740
[3637]741                CALL usm_data_output_3d( av, trimvar, found, local_pf,         &
742                                         nzb_do, nzt_do )
[1972]743                resorted = .TRUE.
[1976]744
745!
746!--             If no soil model variable was found, re-allocate local_pf
747                IF ( .NOT. found )  THEN
748                   nzb_do = nzb
749                   nzt_do = nz_do3d
750
751                   DEALLOCATE ( local_pf )
[3637]752                   ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
[1976]753                ENDIF
754
[1972]755             ENDIF
756
[3637]757!
758!--          Temporary workaround: ToDo: refactor local_pf allocation
759             IF ( .NOT. found  .AND.  land_surface )  THEN
760!
761!--             For soil model quantities, it is required to re-allocate local_pf
762                nzb_do = nzb_soil
763                nzt_do = nzt_soil
[1976]764
[3637]765                DEALLOCATE ( local_pf )
766                ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
767                local_pf = fill_value
[2817]768
[3637]769                CALL lsm_data_output_3d( av, trimvar, found, local_pf )
[2696]770                resorted = .TRUE.
771
[3467]772!
[3637]773!--             If no soil model variable was found, re-allocate local_pf
774                IF ( .NOT. found )  THEN
775                   nzb_do = nzb
776                   nzt_do = nz_do3d
[2209]777
[3637]778                   DEALLOCATE ( local_pf )
779                   ALLOCATE( local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do) )
780                ENDIF
[3448]781
[1972]782             ENDIF
[1]783
[254]784             IF ( .NOT. found )  THEN
[1320]785                message_string =  'no output available for: ' //               &
[3554]786                                  TRIM( do3d(av,ivar) )
[254]787                CALL message( 'data_output_3d', 'PA0182', 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]788             ENDIF
789
790       END SELECT
791
792!
793!--    Resort the array to be output, if not done above
794       IF ( .NOT. resorted )  THEN
[2512]795          DO  i = nxl, nxr
796             DO  j = nys, nyn
[1551]797                DO  k = nzb_do, nzt_do
[2696]798                   local_pf(i,j,k) = MERGE(                                    &
799                                      to_be_resorted(k,j,i),                   &
800                                      REAL( fill_value, KIND = wp ),           &
801                                      BTEST( wall_flags_0(k,j,i), flag_nr ) )
[1]802                ENDDO
803             ENDDO
804          ENDDO
805       ENDIF
806
807!
[1327]808!--    Output of the 3D-array
809#if defined( __parallel )
810       IF ( netcdf_data_format < 5 )  THEN
[1]811!
[1327]812!--       Non-parallel netCDF output. Data is output in parallel in
813!--       FORTRAN binary format here, and later collected into one file by
814!--       combine_plot_fields
815          IF ( myid == 0 )  THEN
816             WRITE ( 30 )  time_since_reference_point,                   &
817                           do3d_time_count(av), av
[1]818          ENDIF
[1327]819          DO  i = 0, io_blocks-1
820             IF ( i == io_group )  THEN
[2512]821                WRITE ( 30 )  nxl, nxr, nys, nyn, nzb_do, nzt_do
[1551]822                WRITE ( 30 )  local_pf(:,:,nzb_do:nzt_do)
[1327]823             ENDIF
[1972]824
[1327]825             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
[1972]826
[1327]827          ENDDO
[559]828
[1327]829       ELSE
[646]830#if defined( __netcdf )
[493]831!
[1327]832!--       Parallel output in netCDF4/HDF5 format.
[2512]833!          IF ( nxr == nx  .AND.  nyn /= ny )  THEN
[3554]834!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]835!                               local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn,nzb_do:nzt_do),    &
836!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
837!                count = (/ nxr-nxl+2, nyn-nys+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
838!          ELSEIF ( nxr /= nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
[3554]839!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]840!                               local_pf(nxl:nxr,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),    &
841!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
842!                count = (/ nxr-nxl+1, nyn-nys+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
843!          ELSEIF ( nxr == nx  .AND.  nyn == ny )  THEN
[3554]844!             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[2512]845!                             local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do  ),  &
846!                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
847!                count = (/ nxr-nxl+2, nyn-nys+2, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
848!          ELSE
[3554]849             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),  &
[1551]850                                 local_pf(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do),    &
851                start = (/ nxl+1, nys+1, nzb_do+1, do3d_time_count(av) /),  &
852                count = (/ nxr-nxl+1, nyn-nys+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[2512]853!          ENDIF
[1783]854          CALL netcdf_handle_error( 'data_output_3d', 386 )
[646]855#endif
[1327]856       ENDIF
[1]857#else
858#if defined( __netcdf )
[3554]859       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_3d(av), id_var_do3d(av,ivar),        &
[1551]860                         local_pf(nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb_do:nzt_do),        &
[1327]861                         start = (/ 1, 1, 1, do3d_time_count(av) /),     &
[2512]862                         count = (/ nx+1, ny+1, nzt_do-nzb_do+1, 1 /) )
[1783]863       CALL netcdf_handle_error( 'data_output_3d', 446 )
[1]864#endif
865#endif
866
[3554]867       ivar = ivar + 1
[1]868
869!
[1551]870!--    Deallocate temporary array
871       DEALLOCATE ( local_pf )
[1]872
[1551]873    ENDDO
[1]874
[1318]875    CALL cpu_log( log_point(14), 'data_output_3d', 'stop' )
[1]876
[3987]877    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'data_output_3d', 'end' )
[3885]878
[3987]879
[1]880 END SUBROUTINE data_output_3d
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.