source: palm/trunk/SOURCE/data_output_mask.f90 @ 950

Last change on this file since 950 was 772, checked in by heinze, 13 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 15.5 KB
RevLine 
[298]1 SUBROUTINE data_output_mask( av )
2
3!------------------------------------------------------------------------------!
[484]4! Current revisions:
[298]5! -----------------
6!
7! Former revisions:
8! -----------------
9! $Id: data_output_mask.f90 772 2011-10-27 11:08:46Z raasch $
10!
[772]11! 771 2011-10-27 10:56:21Z heinze
12! +lpt
13!
[668]14! 667 2010-12-23 12:06:00Z suehring/gryschka
15! Calls of exchange_horiz are modified.
16!
[565]17! 564 2010-09-30 13:18:59Z helmke
18! start number of mask output files changed to 201, netcdf message identifiers
19! of masked output changed, palm message identifiers of masked output changed
20!
[494]21! 493 2010-03-01 08:30:24Z raasch
22! netcdf_format_mask* and format_parallel_io replaced by netcdf_data_format
23!
[482]24! 475 2010-02-04 02:26:16Z raasch
25! Bugfix in serial branch: arguments from array local_pf removed in N90_PUT_VAR
26!
[449]27! 410 2009-12-04 17:05:40Z letzel
28! Initial version
[298]29!
30! Description:
31! ------------
32! Masked data output in NetCDF format for current mask (current value of mid).
33!------------------------------------------------------------------------------!
34
35#if defined( __netcdf )
36    USE arrays_3d
37    USE averaging
38    USE cloud_parameters
39    USE control_parameters
40    USE cpulog
41    USE grid_variables
42    USE indices
43    USE interfaces
44    USE netcdf
45    USE netcdf_control
46    USE particle_attributes
47    USE pegrid
48
49    IMPLICIT NONE
50
51    INTEGER ::  av, ngp, file_id, i, if, is, j, k, l, n, psi, s, sender, &
52                ind(6)
53    LOGICAL ::  found, resorted
54    REAL    ::  mean_r, s_r3, s_r4
55    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf
56#if defined( __parallel )
57    REAL, DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  total_pf
58#endif
59    REAL, DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted
60
61!
62!-- Return, if nothing to output
63    IF ( domask_no(mid,av) == 0 )  RETURN
64
65    CALL cpu_log (log_point(49),'data_output_mask','start')
66
[493]67!
[298]68!-- Open output file.
[493]69    IF ( netcdf_output  .AND.  ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 2 ) ) &
70    THEN
[564]71       CALL check_open( 200+mid+av*max_masks )
[409]72    ENDIF 
[298]73
74!
75!-- Allocate total and local output arrays.
76#if defined( __parallel )
77    IF ( myid == 0 )  THEN
78       ALLOCATE( total_pf(mask_size(mid,1),mask_size(mid,2),mask_size(mid,3)) )
79    ENDIF
80#endif
81    ALLOCATE( local_pf(mask_size_l(mid,1),mask_size_l(mid,2), &
82                       mask_size_l(mid,3)) )
83
84!
85!-- Update the NetCDF time axis.
86    domask_time_count(mid,av) = domask_time_count(mid,av) + 1
[493]87    IF ( netcdf_output  .AND.  ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 2 ) ) &
88    THEN
[298]89       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av), id_var_time_mask(mid,av), &
90                               (/ simulated_time /),                          &
91                               start = (/ domask_time_count(mid,av) /),       &
92                               count = (/ 1 /) )
[564]93       CALL handle_netcdf_error( 'data_output_mask', 460 )
[298]94    ENDIF
95
96!
97!-- Loop over all variables to be written.
98    if = 1
99
100    DO  WHILE ( domask(mid,av,if)(1:1) /= ' ' )
101!
102!--    Reallocate local_pf on PE 0 since its shape changes during MPI exchange
[493]103       IF ( netcdf_data_format < 3   .AND.  myid == 0  .AND.  if > 1 )  THEN
[298]104          DEALLOCATE( local_pf )
105          ALLOCATE( local_pf(mask_size_l(mid,1),mask_size_l(mid,2), &
106                             mask_size_l(mid,3)) )
107       ENDIF
108!
109!--    Store the variable chosen.
110       resorted = .FALSE.
111       SELECT CASE ( TRIM( domask(mid,av,if) ) )
112
113          CASE ( 'e' )
114             IF ( av == 0 )  THEN
115                to_be_resorted => e
116             ELSE
117                to_be_resorted => e_av
118             ENDIF
119
[771]120          CASE ( 'lpt' )
121             IF ( av == 0 )  THEN
122                to_be_resorted => pt
123             ELSE
124                to_be_resorted => lpt_av
125             ENDIF
126
[298]127          CASE ( 'p' )
128             IF ( av == 0 )  THEN
129                to_be_resorted => p
130             ELSE
131                to_be_resorted => p_av
132             ENDIF
133
134          CASE ( 'pc' )  ! particle concentration (requires ghostpoint exchange)
135             IF ( av == 0 )  THEN
136                tend = prt_count
[667]137                CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[298]138                DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
139                   DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
140                      DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
141                         local_pf(i,j,k) =  tend(mask_k(mid,k), &
142                                   mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
143                      ENDDO
144                   ENDDO
145                ENDDO
146                resorted = .TRUE.
147             ELSE
[667]148                CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
[298]149                to_be_resorted => pc_av
150             ENDIF
151
152          CASE ( 'pr' )  ! mean particle radius
153             IF ( av == 0 )  THEN
154                DO  i = nxl, nxr
155                   DO  j = nys, nyn
156                      DO  k = nzb, nzt+1
157                         psi = prt_start_index(k,j,i)
158                         s_r3 = 0.0
159                         s_r4 = 0.0
160                         DO  n = psi, psi+prt_count(k,j,i)-1
161                            s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3
162                            s_r4 = s_r4 + particles(n)%radius**4
163                         ENDDO
164                         IF ( s_r3 /= 0.0 )  THEN
165                            mean_r = s_r4 / s_r3
166                         ELSE
167                            mean_r = 0.0
168                         ENDIF
169                         tend(k,j,i) = mean_r
170                      ENDDO
171                   ENDDO
172                ENDDO
[667]173                CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
[298]174                DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
175                   DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
176                      DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
177                         local_pf(i,j,k) =  tend(mask_k(mid,k), &
178                                   mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
179                      ENDDO
180                   ENDDO
181                ENDDO
182                resorted = .TRUE.
183             ELSE
[667]184                CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
[298]185                to_be_resorted => pr_av
186             ENDIF
187
188          CASE ( 'pt' )
189             IF ( av == 0 )  THEN
190                IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
191                   to_be_resorted => pt
192                ELSE
193                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
194                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
195                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
196                            local_pf(i,j,k) =  &
197                                 pt(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i)) &
198                                 + l_d_cp * pt_d_t(mask_k(mid,k)) * &
199                                   ql(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
200                         ENDDO
201                      ENDDO
202                   ENDDO
203                   resorted = .TRUE.
204                ENDIF
205             ELSE
206                to_be_resorted => pt_av
207             ENDIF
208
209          CASE ( 'q' )
210             IF ( av == 0 )  THEN
211                to_be_resorted => q
212             ELSE
213                to_be_resorted => q_av
214             ENDIF
215             
216          CASE ( 'ql' )
217             IF ( av == 0 )  THEN
218                to_be_resorted => ql
219             ELSE
220                to_be_resorted => ql_av
221             ENDIF
222
223          CASE ( 'ql_c' )
224             IF ( av == 0 )  THEN
225                to_be_resorted => ql_c
226             ELSE
227                to_be_resorted => ql_c_av
228             ENDIF
229
230          CASE ( 'ql_v' )
231             IF ( av == 0 )  THEN
232                to_be_resorted => ql_v
233             ELSE
234                to_be_resorted => ql_v_av
235             ENDIF
236
237          CASE ( 'ql_vp' )
238             IF ( av == 0 )  THEN
239                to_be_resorted => ql_vp
240             ELSE
241                to_be_resorted => ql_vp_av
242             ENDIF
243
244          CASE ( 'qv' )
245             IF ( av == 0 )  THEN
246                DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
247                   DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
248                      DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
249                         local_pf(i,j,k) =  &
250                              q(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i)) -  &
251                              ql(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
252                      ENDDO
253                   ENDDO
254                ENDDO
255                resorted = .TRUE.
256             ELSE
257                to_be_resorted => qv_av
258             ENDIF
259
260          CASE ( 'rho' )
261             IF ( av == 0 )  THEN
262                to_be_resorted => rho
263             ELSE
264                to_be_resorted => rho_av
265             ENDIF
266             
267          CASE ( 's' )
268             IF ( av == 0 )  THEN
269                to_be_resorted => q
270             ELSE
[356]271                to_be_resorted => s_av
[298]272             ENDIF
273             
274          CASE ( 'sa' )
275             IF ( av == 0 )  THEN
276                to_be_resorted => sa
277             ELSE
278                to_be_resorted => sa_av
279             ENDIF
280             
281          CASE ( 'u' )
282             IF ( av == 0 )  THEN
283                to_be_resorted => u
284             ELSE
285                to_be_resorted => u_av
286             ENDIF
287
288          CASE ( 'v' )
289             IF ( av == 0 )  THEN
290                to_be_resorted => v
291             ELSE
292                to_be_resorted => v_av
293             ENDIF
294
295          CASE ( 'vpt' )
296             IF ( av == 0 )  THEN
297                to_be_resorted => vpt
298             ELSE
299                to_be_resorted => vpt_av
300             ENDIF
301
302          CASE ( 'w' )
303             IF ( av == 0 )  THEN
304                to_be_resorted => w
305             ELSE
306                to_be_resorted => w_av
307             ENDIF
308
309          CASE DEFAULT
310!
311!--          User defined quantity
312             CALL user_data_output_mask(av, domask(mid,av,if), found, local_pf )
313             resorted = .TRUE.
314
315             IF ( .NOT. found )  THEN
316                WRITE ( message_string, * ) 'no output available for: ', &
317                                            TRIM( domask(mid,av,if) )
[564]318                CALL message( 'data_output_mask', 'PA0327', 0, 0, 0, 6, 0 )
[298]319             ENDIF
320
321       END SELECT
322
323!
324!--    Resort the array to be output, if not done above
325       IF ( .NOT. resorted )  THEN
326          DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
327             DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
328                DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
329                   local_pf(i,j,k) =  to_be_resorted(mask_k(mid,k), &
330                                      mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
331                ENDDO
332             ENDDO
333          ENDDO
334       ENDIF
335
336!
337!--    I/O block. I/O methods are implemented
338!--    (1) for parallel execution
339!--     a. with NetCDF 4 parallel I/O-enabled library
340!--     b. with NetCDF 3 library
341!--    (2) for serial execution.
342!--    The choice of method depends on the correct setting of preprocessor
343!--    directives __parallel and __netcdf4 as well as on the parameter
[493]344!--    netcdf_data_format.
[298]345#if defined( __parallel )
346#if defined( __netcdf4 )
[493]347       IF ( netcdf_data_format > 2 )  THEN
[298]348!
349!--       (1) a. Parallel I/O using NetCDF 4 (not yet tested)
350          nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),  &
[340]351               id_var_domask(mid,av,if),  &
[409]352               local_pf,  &
[340]353               start = (/ mask_start_l(mid,1), mask_start_l(mid,2),  &
[409]354                          mask_start_l(mid,3), domask_time_count(mid,av) /),  &
355               count = (/ mask_size_l(mid,1), mask_size_l(mid,2),  &
356                          mask_size_l(mid,3), 1 /) )
[564]357          CALL handle_netcdf_error( 'data_output_mask', 461 )
[298]358       ELSE
359#endif
360!
361!--       (1) b. Conventional I/O only through PE0
362!--       PE0 receives partial arrays from all processors of the respective mask
363!--       and outputs them. Here a barrier has to be set, because otherwise
364!--       "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
365          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
366
367          ngp = mask_size_l(mid,1) * mask_size_l(mid,2) * mask_size_l(mid,3)
368          IF ( myid == 0 )  THEN
369!
370!--          Local array can be relocated directly.
371             total_pf( &
372               mask_start_l(mid,1):mask_start_l(mid,1)+mask_size_l(mid,1)-1, &
373               mask_start_l(mid,2):mask_start_l(mid,2)+mask_size_l(mid,2)-1, &
374               mask_start_l(mid,3):mask_start_l(mid,3)+mask_size_l(mid,3)-1 ) &
375               = local_pf
376!
377!--          Receive data from all other PEs.
378             DO  n = 1, numprocs-1
379!
380!--             Receive index limits first, then array.
381!--             Index limits are received in arbitrary order from the PEs.
382                CALL MPI_RECV( ind(1), 6, MPI_INTEGER, MPI_ANY_SOURCE, 0,  &
383                     comm2d, status, ierr )
384!
385!--             Not all PEs have data for the mask
386                IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
387                   ngp = ( ind(2)-ind(1)+1 ) * (ind(4)-ind(3)+1 ) *  &
388                         ( ind(6)-ind(5)+1 )
389                   sender = status(MPI_SOURCE)
390                   DEALLOCATE( local_pf )
391                   ALLOCATE(local_pf(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4),ind(5):ind(6)))
392                   CALL MPI_RECV( local_pf(ind(1),ind(3),ind(5)), ngp,  &
393                        MPI_REAL, sender, 1, comm2d, status, ierr )
394                   total_pf(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4),ind(5):ind(6)) &
395                        = local_pf
396                ENDIF
397             ENDDO
398
399             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),  &
400                  id_var_domask(mid,av,if), total_pf, &
401                  start = (/ 1, 1, 1, domask_time_count(mid,av) /), &
402                  count = (/ mask_size(mid,1), mask_size(mid,2), &
403                             mask_size(mid,3), 1 /) )
[564]404             CALL handle_netcdf_error( 'data_output_mask', 462 )
[298]405
406          ELSE
407!
408!--          If at least part of the mask resides on the PE, send the index
409!--          limits for the target array, otherwise send -9999 to PE0.
410             IF ( mask_size_l(mid,1) > 0 .AND.  mask_size_l(mid,2) > 0 .AND. &
411                  mask_size_l(mid,3) > 0  ) &
412                  THEN
413                ind(1) = mask_start_l(mid,1)
414                ind(2) = mask_start_l(mid,1) + mask_size_l(mid,1) - 1
415                ind(3) = mask_start_l(mid,2)
416                ind(4) = mask_start_l(mid,2) + mask_size_l(mid,2) - 1
417                ind(5) = mask_start_l(mid,3)
418                ind(6) = mask_start_l(mid,3) + mask_size_l(mid,3) - 1
419             ELSE
420                ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
421                ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
422                ind(5) = -9999; ind(6) = -9999
423             ENDIF
424             CALL MPI_SEND( ind(1), 6, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
425!
426!--          If applicable, send data to PE0.
427             IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
428                CALL MPI_SEND( local_pf(1,1,1), ngp, MPI_REAL, 0, 1, comm2d, &
429                     ierr )
430             ENDIF
431          ENDIF
432!
433!--       A barrier has to be set, because otherwise some PEs may proceed too
434!--       fast so that PE0 may receive wrong data on tag 0.
435          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
436#if defined( __netcdf4 )
437       ENDIF
438#endif
439#else
440!
441!--    (2) For serial execution of PALM, the single processor (PE0) holds all
442!--    data and writes them directly to file.
443       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),  &
444            id_var_domask(mid,av,if),       &
[475]445            local_pf, &
[298]446            start = (/ 1, 1, 1, domask_time_count(mid,av) /), &
447            count = (/ mask_size_l(mid,1), mask_size_l(mid,2), &
448                       mask_size_l(mid,3), 1 /) )
[564]449       CALL handle_netcdf_error( 'data_output_mask', 463 )
[298]450#endif
451
452       if = if + 1
[667]453
[298]454    ENDDO
455
456!
457!-- Deallocate temporary arrays.
458    DEALLOCATE( local_pf )
459#if defined( __parallel )
460    IF ( myid == 0 )  THEN
461       DEALLOCATE( total_pf )
462    ENDIF
463#endif
464
465
466    CALL cpu_log (log_point(49),'data_output_mask','stop','nobarrier')
467#endif
468
469 END SUBROUTINE data_output_mask
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.