source: palm/trunk/SOURCE/data_output_mask.f90 @ 4313

Last change on this file since 4313 was 4246, checked in by pavelkrc, 20 months ago

Convert CRLF line endings to LF

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 30.8 KB
Line 
1!> @file data_output_mask.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
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.
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!
17! Copyright 1997-2019 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_mask.f90 4246 2019-09-30 09:27:52Z suehring $
27! Corrected "Former revisions" section
28!
29! 4168 2019-08-16 13:50:17Z suehring
30! Remove variable grid
31!
32! 4167 2019-08-16 11:01:48Z suehring
33! Changed behaviour of masked output over surface to follow terrain and ignore
34! buildings (J.Resler, T.Gronemeier)
35!
36! 4069 2019-07-01 14:05:51Z Giersch
37! Masked output running index mid has been introduced as a local variable to
38! avoid runtime error (Loop variable has been modified) in time_integration
39!
40! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
41! Modularize diagnostic output
42!
43! 3994 2019-05-22 18:08:09Z suehring
44! output of turbulence intensity added
45!
46! 3665 2019-01-10 08:28:24Z raasch
47! unused variables removed
48!
49! 3655 2019-01-07 16:51:22Z knoop
50! Fix output time levels (use time_since_reference_point)
51!
52! 410 2009-12-04 17:05:40Z letzel
53! Initial version
54!
55! Description:
56! ------------
57!> Masked data output in netCDF format for current mask (current value of mid).
58!------------------------------------------------------------------------------!
59 SUBROUTINE data_output_mask( av, mid )
60
61 
62
63#if defined( __netcdf )
64    USE arrays_3d,                                                             &
65        ONLY:  e, nc, nr, p, pt, q, qc, ql, ql_c, ql_v, qr, rho_ocean, s, sa,  &
66               tend, u, v, vpt, w, d_exner
67
68    USE averaging,                                                             &
69        ONLY:  e_av, lpt_av, nc_av, nr_av, p_av, pc_av, pr_av, pt_av, q_av,    &
70               qc_av, ql_av, ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qv_av, qr_av,         &
71               rho_ocean_av, s_av, sa_av, u_av, v_av, vpt_av, w_av
72
73    USE basic_constants_and_equations_mod,                                     &
74        ONLY:  lv_d_cp
75
76    USE chemistry_model_mod,                                                   &
77        ONLY:  chem_data_output_mask
78
79    USE control_parameters,                                                    &
80        ONLY:  air_chemistry, domask, domask_no, domask_time_count, mask_i,    &
81               mask_j, mask_k, mask_size, mask_size_l, mask_start_l,           &
82               mask_surface,                                                   &
83               max_masks, message_string, nz_do3d, salsa,                      &
84               time_since_reference_point
85
86    USE diagnostic_output_quantities_mod,                                      & 
87        ONLY:  doq_output_mask
88               
89    USE cpulog,                                                                &
90        ONLY:  cpu_log, log_point
91
92    USE indices,                                                               &
93        ONLY:  nbgp, nxl, nxr, nyn, nys, nzb, nzt, wall_flags_0
94
95    USE kinds
96
97    USE bulk_cloud_model_mod,                                                  &
98        ONLY:  bulk_cloud_model
99   
100    USE NETCDF
101   
102    USE netcdf_interface,                                                      &
103        ONLY:  fill_value, id_set_mask, id_var_domask, id_var_time_mask,       &
104               nc_stat, netcdf_data_format, netcdf_handle_error
105   
106    USE particle_attributes,                                                   &
107        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles,                 &
108               particle_advection_start, prt_count
109   
110    USE pegrid
111
112    USE radiation_model_mod,                                                   &
113        ONLY:  radiation, radiation_data_output_mask
114
115    USE salsa_mod,                                                             &
116        ONLY:  salsa_data_output_mask     
117
118
119    IMPLICIT NONE
120
121    INTEGER(iwp) ::  av                      !< flag for (non-)average output
122    INTEGER(iwp) ::  ngp                     !< number of grid points of an output slice
123    INTEGER(iwp) ::  i                       !< loop index
124    INTEGER(iwp) ::  ivar                    !< variable index
125    INTEGER(iwp) ::  j                       !< loop index
126    INTEGER(iwp) ::  k                       !< loop index
127    INTEGER(iwp) ::  im                      !< loop index for masked variables
128    INTEGER(iwp) ::  jm                      !< loop index for masked variables
129    INTEGER(iwp) ::  kk                      !< vertical index
130    INTEGER(iwp) ::  mid                     !< masked output running index
131    INTEGER(iwp) ::  n                       !< loop index
132    INTEGER(iwp) ::  netcdf_data_format_save !< value of netcdf_data_format
133    INTEGER(iwp) ::  sender                  !< PE id of sending PE
134    INTEGER(iwp) ::  ktt                     !< k index of highest terrain surface
135    INTEGER(iwp) ::  ind(6)                  !< index limits (lower/upper bounds) of array 'local_2d'
136
137    LOGICAL ::  found      !< true if output variable was found
138    LOGICAL ::  resorted   !< true if variable is resorted
139
140    REAL(wp) ::  mean_r    !< mean particle radius
141    REAL(wp) ::  s_r2      !< sum( particle-radius**2 )
142    REAL(wp) ::  s_r3      !< sum( particle-radius**3 )
143   
144    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pf    !< output array
145#if defined( __parallel )
146    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  total_pf    !< collected output array
147#endif
148    REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), POINTER ::  to_be_resorted  !< points to array which shall be output
149
150!
151!-- Return, if nothing to output
152    IF ( domask_no(mid,av) == 0 )  RETURN
153
154    CALL cpu_log (log_point(49),'data_output_mask','start')
155
156!
157!-- Parallel netcdf output is not tested so far for masked data, hence
158!-- netcdf_data_format is switched back to non-paralell output.
159    netcdf_data_format_save = netcdf_data_format
160    IF ( netcdf_data_format == 5 ) netcdf_data_format = 3
161    IF ( netcdf_data_format == 6 ) netcdf_data_format = 4
162
163!
164!-- Open output file.
165    IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
166       CALL check_open( 200+mid+av*max_masks )
167    ENDIF
168
169!
170!-- Allocate total and local output arrays.
171#if defined( __parallel )
172    IF ( myid == 0 )  THEN
173       ALLOCATE( total_pf(mask_size(mid,1),mask_size(mid,2),mask_size(mid,3)) )
174    ENDIF
175#endif
176    ALLOCATE( local_pf(mask_size_l(mid,1),mask_size_l(mid,2), &
177                       mask_size_l(mid,3)) )
178
179!
180!-- Update the netCDF time axis.
181    domask_time_count(mid,av) = domask_time_count(mid,av) + 1
182    IF ( myid == 0  .OR.  netcdf_data_format > 4 )  THEN
183       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av), id_var_time_mask(mid,av), &
184                               (/ time_since_reference_point /),              &
185                               start = (/ domask_time_count(mid,av) /),       &
186                               count = (/ 1 /) )
187       CALL netcdf_handle_error( 'data_output_mask', 460 )
188    ENDIF
189
190!
191!-- Loop over all variables to be written.
192    ivar = 1
193
194    DO  WHILE ( domask(mid,av,ivar)(1:1) /= ' ' )
195!
196!--    Reallocate local_pf on PE 0 since its shape changes during MPI exchange
197       IF ( netcdf_data_format < 5   .AND.  myid == 0  .AND.  ivar > 1 )  THEN
198          DEALLOCATE( local_pf )
199          ALLOCATE( local_pf(mask_size_l(mid,1),mask_size_l(mid,2), &
200                             mask_size_l(mid,3)) )
201       ENDIF
202!
203!--    Store the variable chosen.
204       resorted = .FALSE.
205       SELECT CASE ( TRIM( domask(mid,av,ivar) ) )
206
207          CASE ( 'e' )
208             IF ( av == 0 )  THEN
209                to_be_resorted => e
210             ELSE
211                to_be_resorted => e_av
212             ENDIF
213
214          CASE ( 'thetal' )
215             IF ( av == 0 )  THEN
216                to_be_resorted => pt
217             ELSE
218                to_be_resorted => lpt_av
219             ENDIF
220
221          CASE ( 'nc' )
222             IF ( av == 0 )  THEN
223                to_be_resorted => nc
224             ELSE
225                to_be_resorted => nc_av
226             ENDIF
227
228          CASE ( 'nr' )
229             IF ( av == 0 )  THEN
230                to_be_resorted => nr
231             ELSE
232                to_be_resorted => nr_av
233             ENDIF
234
235          CASE ( 'p' )
236             IF ( av == 0 )  THEN
237                to_be_resorted => p
238             ELSE
239                to_be_resorted => p_av
240             ENDIF
241
242          CASE ( 'pc' )  ! particle concentration (requires ghostpoint exchange)
243             IF ( av == 0 )  THEN
244                tend = prt_count
245                CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
246                IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
247                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
248                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
249                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
250                            local_pf(i,j,k) =  tend(mask_k(mid,k), &
251                                      mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
252                         ENDDO
253                      ENDDO
254                   ENDDO
255                ELSE
256!
257!--                Terrain-following masked output
258                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
259                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
260!--                      Get k index of the highest terraing surface
261                         im = mask_i(mid,i)
262                         jm = mask_j(mid,j)
263                         ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )),&
264                                       DIM = 1 ) - 1
265                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
266                            kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
267!--                         Set value if not in building
268                            IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
269                               local_pf(i,j,k) = fill_value
270                            ELSE
271                               local_pf(i,j,k) =  tend(kk,jm,im)
272                            ENDIF
273                         ENDDO
274                      ENDDO
275                   ENDDO
276                ENDIF
277                resorted = .TRUE.
278             ELSE
279                CALL exchange_horiz( pc_av, nbgp )
280                to_be_resorted => pc_av
281             ENDIF
282
283          CASE ( 'pr' )  ! mean particle radius (effective radius)
284             IF ( av == 0 )  THEN
285                IF ( time_since_reference_point >= particle_advection_start )  THEN
286                   DO  i = nxl, nxr
287                      DO  j = nys, nyn
288                         DO  k = nzb, nz_do3d
289                            number_of_particles = prt_count(k,j,i)
290                            IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
291                            particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
292                            s_r2 = 0.0_wp
293                            s_r3 = 0.0_wp
294                            DO  n = 1, number_of_particles
295                               IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
296                                  s_r2 = s_r2 + grid_particles(k,j,i)%particles(n)%radius**2 * &
297                                         grid_particles(k,j,i)%particles(n)%weight_factor
298                                  s_r3 = s_r3 + grid_particles(k,j,i)%particles(n)%radius**3 * &
299                                         grid_particles(k,j,i)%particles(n)%weight_factor
300                               ENDIF
301                            ENDDO
302                            IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
303                               mean_r = s_r3 / s_r2
304                            ELSE
305                               mean_r = 0.0_wp
306                            ENDIF
307                            tend(k,j,i) = mean_r
308                         ENDDO
309                      ENDDO
310                   ENDDO
311                   CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
312                ELSE
313                   tend = 0.0_wp
314                ENDIF
315                IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
316                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
317                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
318                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
319                            local_pf(i,j,k) =  tend(mask_k(mid,k), &
320                                      mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
321                         ENDDO
322                      ENDDO
323                   ENDDO
324                ELSE
325!
326!--                Terrain-following masked output
327                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
328                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
329!--                      Get k index of the highest terraing surface
330                         im = mask_i(mid,i)
331                         jm = mask_j(mid,j)
332                         ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )), DIM = 1 ) - 1
333                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
334                            kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
335!--                         Set value if not in building
336                            IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
337                               local_pf(i,j,k) = fill_value
338                            ELSE
339                               local_pf(i,j,k) =  tend(kk,jm,im)
340                            ENDIF
341                         ENDDO
342                      ENDDO
343                   ENDDO
344                ENDIF
345                resorted = .TRUE.
346             ELSE
347                CALL exchange_horiz( pr_av, nbgp )
348                to_be_resorted => pr_av
349             ENDIF
350
351          CASE ( 'theta' )
352             IF ( av == 0 )  THEN
353                IF ( .NOT. bulk_cloud_model ) THEN
354                   to_be_resorted => pt
355                ELSE
356                   IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
357                      DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
358                         DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
359                            DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
360                               local_pf(i,j,k) =  &
361                                  pt(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i)) &
362                                  + lv_d_cp * d_exner(mask_k(mid,k)) *          &
363                                    ql(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
364                            ENDDO
365                         ENDDO
366                      ENDDO
367                   ELSE
368!
369!--                   Terrain-following masked output
370                      DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
371                         DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
372!--                         Get k index of the highest terraing surface
373                            im = mask_i(mid,i)
374                            jm = mask_j(mid,j)
375                            ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )), DIM = 1 ) - 1
376                            DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
377                               kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
378!--                            Set value if not in building
379                               IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
380                                  local_pf(i,j,k) = fill_value
381                               ELSE
382                                  local_pf(i,j,k) = pt(kk,jm,im) + lv_d_cp * d_exner(kk) * ql(kk,jm,im)
383                               ENDIF
384                            ENDDO
385                         ENDDO
386                      ENDDO
387                   ENDIF                   
388                   resorted = .TRUE.
389                ENDIF
390             ELSE
391                to_be_resorted => pt_av
392             ENDIF
393
394          CASE ( 'q' )
395             IF ( av == 0 )  THEN
396                to_be_resorted => q
397             ELSE
398                to_be_resorted => q_av
399             ENDIF
400
401          CASE ( 'qc' )
402             IF ( av == 0 )  THEN
403                to_be_resorted => qc
404             ELSE
405                to_be_resorted => qc_av
406             ENDIF
407
408          CASE ( 'ql' )
409             IF ( av == 0 )  THEN
410                to_be_resorted => ql
411             ELSE
412                to_be_resorted => ql_av
413             ENDIF
414
415          CASE ( 'ql_c' )
416             IF ( av == 0 )  THEN
417                to_be_resorted => ql_c
418             ELSE
419                to_be_resorted => ql_c_av
420             ENDIF
421
422          CASE ( 'ql_v' )
423             IF ( av == 0 )  THEN
424                to_be_resorted => ql_v
425             ELSE
426                to_be_resorted => ql_v_av
427             ENDIF
428
429          CASE ( 'ql_vp' )
430             IF ( av == 0 )  THEN
431                IF ( time_since_reference_point >= particle_advection_start )  THEN
432                   DO  i = nxl, nxr
433                      DO  j = nys, nyn
434                         DO  k = nzb, nz_do3d
435                            number_of_particles = prt_count(k,j,i)
436                            IF (number_of_particles <= 0)  CYCLE
437                            particles => grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
438                            DO  n = 1, number_of_particles
439                               IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
440                                  tend(k,j,i) = tend(k,j,i) + &
441                                          particles(n)%weight_factor / &
442                                          prt_count(k,j,i)
443                               ENDIF
444                            ENDDO
445                         ENDDO
446                      ENDDO
447                   ENDDO
448                   CALL exchange_horiz( tend, nbgp )
449                ELSE
450                   tend = 0.0_wp
451                ENDIF
452                IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
453                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
454                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
455                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
456                            local_pf(i,j,k) =  tend(mask_k(mid,k), &
457                                      mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
458                         ENDDO
459                      ENDDO
460                   ENDDO
461                ELSE
462!
463!--                Terrain-following masked output
464                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
465                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
466!--                      Get k index of the highest terraing surface
467                         im = mask_i(mid,i)
468                         jm = mask_j(mid,j)
469                         ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )), DIM = 1 ) - 1
470                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
471                            kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
472!--                         Set value if not in building
473                            IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
474                               local_pf(i,j,k) = fill_value
475                            ELSE
476                               local_pf(i,j,k) = tend(kk,jm,im)
477                            ENDIF
478                         ENDDO
479                      ENDDO
480                   ENDDO
481                ENDIF
482                resorted = .TRUE.
483             ELSE
484                CALL exchange_horiz( ql_vp_av, nbgp )
485                to_be_resorted => ql_vp_av
486             ENDIF
487
488          CASE ( 'qv' )
489             IF ( av == 0 )  THEN
490                IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
491                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
492                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
493                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
494                            local_pf(i,j,k) =  &
495                                 q(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i)) -  &
496                                 ql(mask_k(mid,k),mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
497                         ENDDO
498                      ENDDO
499                   ENDDO
500                ELSE
501!
502!--                Terrain-following masked output
503                   DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
504                      DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
505!--                      Get k index of the highest terraing surface
506                         im = mask_i(mid,i)
507                         jm = mask_j(mid,j)
508                         ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )), DIM = 1 ) - 1
509                         DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
510                            kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
511!--                         Set value if not in building
512                            IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
513                               local_pf(i,j,k) = fill_value
514                            ELSE
515                               local_pf(i,j,k) = q(kk,jm,im) - ql(kk,jm,im)
516                            ENDIF
517                         ENDDO
518                      ENDDO
519                   ENDDO
520                ENDIF
521                resorted = .TRUE.
522             ELSE
523                to_be_resorted => qv_av
524             ENDIF
525
526          CASE ( 'qr' )
527             IF ( av == 0 )  THEN
528                to_be_resorted => qr
529             ELSE
530                to_be_resorted => qr_av
531             ENDIF
532
533          CASE ( 'rho_sea_water' )
534             IF ( av == 0 )  THEN
535                to_be_resorted => rho_ocean
536             ELSE
537                to_be_resorted => rho_ocean_av
538             ENDIF
539
540          CASE ( 's' )
541             IF ( av == 0 )  THEN
542                to_be_resorted => s
543             ELSE
544                to_be_resorted => s_av
545             ENDIF
546
547          CASE ( 'sa' )
548             IF ( av == 0 )  THEN
549                to_be_resorted => sa
550             ELSE
551                to_be_resorted => sa_av
552             ENDIF
553
554          CASE ( 'u' )
555             IF ( av == 0 )  THEN
556                to_be_resorted => u
557             ELSE
558                to_be_resorted => u_av
559             ENDIF
560
561          CASE ( 'v' )
562             IF ( av == 0 )  THEN
563                to_be_resorted => v
564             ELSE
565                to_be_resorted => v_av
566             ENDIF
567
568          CASE ( 'thetav' )
569             IF ( av == 0 )  THEN
570                to_be_resorted => vpt
571             ELSE
572                to_be_resorted => vpt_av
573             ENDIF
574
575          CASE ( 'w' )
576             IF ( av == 0 )  THEN
577                to_be_resorted => w
578             ELSE
579                to_be_resorted => w_av
580             ENDIF
581
582          CASE DEFAULT
583!
584!--          Set flag to steer output of radiation, land-surface, or user-defined
585!--          quantities
586             found = .FALSE.
587!
588!--          Radiation quantity
589             IF ( .NOT. found  .AND. radiation )  THEN
590                CALL radiation_data_output_mask(av, domask(mid,av,ivar), found,&
591                                                local_pf, mid )
592             ENDIF
593
594             IF ( .NOT. found  .AND. air_chemistry )  THEN
595                CALL chem_data_output_mask(av, domask(mid,av,ivar), found,     &
596                                           local_pf, mid )
597             ENDIF
598!
599!--          Check for diagnostic quantities
600             IF ( .NOT. found )  THEN
601                CALL doq_output_mask( av, domask(mid,av,ivar), found, local_pf,   &
602                                   mid)
603             ENDIF
604!
605!--          SALSA quantities
606             IF ( .NOT. found .AND. salsa )  THEN
607                CALL salsa_data_output_mask( av, domask(mid,av,ivar), found,   &
608                                             local_pf, mid )
609             ENDIF         
610!
611!--          User defined quantity
612             IF ( .NOT. found )  THEN
613                CALL user_data_output_mask(av, domask(mid,av,ivar), found,     &
614                                           local_pf, mid )
615             ENDIF
616
617             resorted = .TRUE.
618
619             IF ( .NOT. found )  THEN
620                WRITE ( message_string, * ) 'no masked output available for: ',&
621                                            TRIM( domask(mid,av,ivar) )
622                CALL message( 'data_output_mask', 'PA0327', 0, 0, 0, 6, 0 )
623             ENDIF
624
625       END SELECT
626
627!
628!--    Resort the array to be output, if not done above
629       IF ( .NOT. resorted )  THEN
630          IF ( .NOT. mask_surface(mid) )  THEN
631!
632!--          Default masked output
633             DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
634                DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
635                   DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
636                      local_pf(i,j,k) =  to_be_resorted(mask_k(mid,k), &
637                                         mask_j(mid,j),mask_i(mid,i))
638                   ENDDO
639                ENDDO
640             ENDDO
641
642          ELSE
643!
644!--          Terrain-following masked output
645             DO  i = 1, mask_size_l(mid,1)
646                DO  j = 1, mask_size_l(mid,2)
647!--                Get k index of the highest terraing surface
648                   im = mask_i(mid,i)
649                   jm = mask_j(mid,j)
650                   ktt = MINLOC( MERGE( 1, 0, BTEST( wall_flags_0(:,jm,im), 5 )), DIM = 1 ) - 1
651                   DO  k = 1, mask_size_l(mid,3)
652                      kk = MIN( ktt+mask_k(mid,k), nzt+1 )
653!--                   Set value if not in building
654                      IF ( BTEST( wall_flags_0(kk,jm,im), 6 ) )  THEN
655                         local_pf(i,j,k) = fill_value
656                      ELSE
657                         local_pf(i,j,k) = to_be_resorted(kk,jm,im)
658                      ENDIF
659                   ENDDO
660                ENDDO
661             ENDDO
662
663          ENDIF
664       ENDIF
665
666!
667!--    I/O block. I/O methods are implemented
668!--    (1) for parallel execution
669!--     a. with netCDF 4 parallel I/O-enabled library
670!--     b. with netCDF 3 library
671!--    (2) for serial execution.
672!--    The choice of method depends on the correct setting of preprocessor
673!--    directives __parallel and __netcdf4_parallel as well as on the parameter
674!--    netcdf_data_format.
675#if defined( __parallel )
676#if defined( __netcdf4_parallel )
677       IF ( netcdf_data_format > 4 )  THEN
678!
679!--       (1) a. Parallel I/O using netCDF 4 (not yet tested)
680          nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),                         &
681               id_var_domask(mid,av,ivar), local_pf,                           &
682               start = (/ mask_start_l(mid,1), mask_start_l(mid,2),            &
683                          mask_start_l(mid,3), domask_time_count(mid,av) /),   &
684               count = (/ mask_size_l(mid,1), mask_size_l(mid,2),              &
685                          mask_size_l(mid,3), 1 /) )
686          CALL netcdf_handle_error( 'data_output_mask', 461 )
687       ELSE
688#endif
689!
690!--       (1) b. Conventional I/O only through PE0
691!--       PE0 receives partial arrays from all processors of the respective mask
692!--       and outputs them. Here a barrier has to be set, because otherwise
693!--       "-MPI- FATAL: Remote protocol queue full" may occur.
694          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
695
696          ngp = mask_size_l(mid,1) * mask_size_l(mid,2) * mask_size_l(mid,3)
697          IF ( myid == 0 )  THEN
698!
699!--          Local array can be relocated directly.
700             total_pf( &
701               mask_start_l(mid,1):mask_start_l(mid,1)+mask_size_l(mid,1)-1, &
702               mask_start_l(mid,2):mask_start_l(mid,2)+mask_size_l(mid,2)-1, &
703               mask_start_l(mid,3):mask_start_l(mid,3)+mask_size_l(mid,3)-1 ) &
704               = local_pf
705!
706!--          Receive data from all other PEs.
707             DO  n = 1, numprocs-1
708!
709!--             Receive index limits first, then array.
710!--             Index limits are received in arbitrary order from the PEs.
711                CALL MPI_RECV( ind(1), 6, MPI_INTEGER, MPI_ANY_SOURCE, 0,  &
712                     comm2d, status, ierr )
713!
714!--             Not all PEs have data for the mask
715                IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
716                   ngp = ( ind(2)-ind(1)+1 ) * (ind(4)-ind(3)+1 ) *  &
717                         ( ind(6)-ind(5)+1 )
718                   sender = status(MPI_SOURCE)
719                   DEALLOCATE( local_pf )
720                   ALLOCATE(local_pf(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4),ind(5):ind(6)))
721                   CALL MPI_RECV( local_pf(ind(1),ind(3),ind(5)), ngp,  &
722                        MPI_REAL, sender, 1, comm2d, status, ierr )
723                   total_pf(ind(1):ind(2),ind(3):ind(4),ind(5):ind(6)) &
724                        = local_pf
725                ENDIF
726             ENDDO
727
728             nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),                      &
729                  id_var_domask(mid,av,ivar), total_pf,                        &
730                  start = (/ 1, 1, 1, domask_time_count(mid,av) /),            &
731                  count = (/ mask_size(mid,1), mask_size(mid,2),               &
732                             mask_size(mid,3), 1 /) )
733             CALL netcdf_handle_error( 'data_output_mask', 462 )
734
735          ELSE
736!
737!--          If at least part of the mask resides on the PE, send the index
738!--          limits for the target array, otherwise send -9999 to PE0.
739             IF ( mask_size_l(mid,1) > 0 .AND.  mask_size_l(mid,2) > 0 .AND. &
740                  mask_size_l(mid,3) > 0  ) &
741                  THEN
742                ind(1) = mask_start_l(mid,1)
743                ind(2) = mask_start_l(mid,1) + mask_size_l(mid,1) - 1
744                ind(3) = mask_start_l(mid,2)
745                ind(4) = mask_start_l(mid,2) + mask_size_l(mid,2) - 1
746                ind(5) = mask_start_l(mid,3)
747                ind(6) = mask_start_l(mid,3) + mask_size_l(mid,3) - 1
748             ELSE
749                ind(1) = -9999; ind(2) = -9999
750                ind(3) = -9999; ind(4) = -9999
751                ind(5) = -9999; ind(6) = -9999
752             ENDIF
753             CALL MPI_SEND( ind(1), 6, MPI_INTEGER, 0, 0, comm2d, ierr )
754!
755!--          If applicable, send data to PE0.
756             IF ( ind(1) /= -9999 )  THEN
757                CALL MPI_SEND( local_pf(1,1,1), ngp, MPI_REAL, 0, 1, comm2d, &
758                     ierr )
759             ENDIF
760          ENDIF
761!
762!--       A barrier has to be set, because otherwise some PEs may proceed too
763!--       fast so that PE0 may receive wrong data on tag 0.
764          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
765#if defined( __netcdf4_parallel )
766       ENDIF
767#endif
768#else
769!
770!--    (2) For serial execution of PALM, the single processor (PE0) holds all
771!--    data and writes them directly to file.
772       nc_stat = NF90_PUT_VAR( id_set_mask(mid,av),                            &
773                               id_var_domask(mid,av,ivar), local_pf,           &
774                             start = (/ 1, 1, 1, domask_time_count(mid,av) /), &
775                             count = (/ mask_size_l(mid,1), mask_size_l(mid,2),&
776                               mask_size_l(mid,3), 1 /) )
777       CALL netcdf_handle_error( 'data_output_mask', 463 )
778#endif
779
780       ivar = ivar + 1
781
782    ENDDO
783
784!
785!-- Deallocate temporary arrays.
786    DEALLOCATE( local_pf )
787#if defined( __parallel )
788    IF ( myid == 0 )  THEN
789       DEALLOCATE( total_pf )
790    ENDIF
791#endif
792
793!
794!-- Switch back to original format given by user (see beginning of this routine)
795    netcdf_data_format = netcdf_data_format_save
796
797    CALL cpu_log( log_point(49), 'data_output_mask', 'stop' )
798#endif
799
800
801 END SUBROUTINE data_output_mask
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.