source: palm/trunk/SOURCE/init_grid.f90 @ 1418

Last change on this file since 1418 was 1418, checked in by fricke, 7 years ago

Bugfixes concerning grid stretching for the ocean and calculation of the salinity flux in routine surface_coupler

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 60.3 KB
Line 
1 SUBROUTINE init_grid
2
3!--------------------------------------------------------------------------------!
4! This file is part of PALM.
5!
6! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
7! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
8! either version 3 of the License, or (at your option) any later 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 1997-2014 Leibniz Universitaet Hannover
18!--------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22! Bugfix: Change if-condition for stretched grid in the ocean, with the old
23!          condition and a negative value for dz_stretch_level the condition
24!          was always true for the whole model domain
25!
26! Former revisions:
27! -----------------
28! $Id: init_grid.f90 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke $
29!
30! 1409 2014-05-23 12:11:32Z suehring
31! Bugfix: set wall_flags_0 at inflow and outflow boundary also for i <= nxlu
32! j <= nysv
33!
34! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
35! REAL constants provided with KIND-attribute
36!
37! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
38! REAL constants defined as wp-kind
39!
40! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
41! ONLY-attribute added to USE-statements,
42! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
43! kinds are defined in new module kinds,
44! revision history before 2012 removed,
45! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
46! all variable declaration statements
47!
48! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
49! wall_flags_00 introduced to hold bits 32-63,
50! additional 3D-flag arrays for replacing the 2D-index array nzb_s_inner in
51! loops optimized for openACC (pres + flow_statistics)
52!
53! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
54! unused variables removed
55!
56! 1069 2012-11-28 16:18:43Z maronga
57! bugfix: added coupling_char to TOPOGRAPHY_DATA to allow topography in the ocean
58!          model in case of coupled runs
59!
60! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
61! code put under GPL (PALM 3.9)
62!
63! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
64! lower index for calculating wall_flags_0 set to nzb_w_inner instead of
65! nzb_w_inner+1
66!
67! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
68! little reformatting
69!
70! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
71! Bugfix: nzb_max is set to nzt at non-cyclic lateral boundaries
72! Bugfix: Set wall_flags_0 for inflow boundary
73!
74! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
75! Wall flags are not set for multigrid method in case of masking method
76!
77! 864 2012-03-27 15:10:33Z gryschka
78! In case of ocean and Dirichlet bottom bc for u and v dzu_mg and ddzu_pres
79! were not correctly defined for k=1.
80!
81! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
82! Set wall_flags_0. The array is needed for degradation in ws-scheme near walls,
83! inflow and outflow boundaries as well as near the bottom and the top of the
84! model domain.!
85! Initialization of nzb_s_inner and nzb_w_inner.
86! gls has to be at least nbgp to do not exceed the array bounds of nzb_local
87! while setting wall_flags_0
88!
89! 843 2012-02-29 15:16:21Z gryschka
90! In case of ocean and dirichlet bc for u and v at the bottom
91! the first u-level ist defined at same height as the first w-level
92!
93! 818 2012-02-08 16:11:23Z maronga
94! Bugfix: topo_height is only required if topography is used. It is thus now
95! allocated in the topography branch
96!
97! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
98! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
99!
100! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
101! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
102!
103! Revision 1.1  1997/08/11 06:17:45  raasch
104! Initial revision (Testversion)
105!
106!
107! Description:
108! ------------
109! Creating grid depending constants
110!------------------------------------------------------------------------------!
111
112    USE arrays_3d,                                                             &
113        ONLY:  dd2zu, ddzu, ddzu_pres, ddzw, dzu, dzu_mg, dzw, dzw_mg, f1_mg,  &
114               f2_mg, f3_mg, l_grid, l_wall, zu, zw
115       
116    USE control_parameters,                                                    &
117        ONLY:  bc_lr, bc_ns, building_height, building_length_x,               &
118               building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,     &
119               canyon_height, canyon_wall_left, canyon_wall_south,             &
120               canyon_width_x, canyon_width_y, coupling_char, dp_level_ind_b,  &
121               dz, dz_max, dz_stretch_factor, dz_stretch_level,                &
122               dz_stretch_level_index, ibc_uv_b, io_blocks, io_group,          &
123               inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, masking_method,         &
124               maximum_grid_level, message_string, momentum_advec, ocean,      &
125               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, prandtl_layer,      &
126               psolver, scalar_advec, topography, topography_grid_convention,  &
127               use_surface_fluxes, use_top_fluxes, wall_adjustment_factor
128       
129    USE grid_variables,                                                        &
130        ONLY:  ddx, ddx2, ddx2_mg, ddy, ddy2, ddy2_mg, dx, dx2, dy, dy2, fwxm, &
131               fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp, fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
132               wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, zu_s_inner, zw_w_inner
133       
134    USE indices,                                                               &
135        ONLY:  flags, nbgp, nx, nxl, nxlg, nxlu, nxl_mg, nxr, nxrg, nxr_mg,    &
136               ny, nyn, nyng, nyn_mg, nys, nysv, nys_mg, nysg, nz, nzb,        &
137               nzb_2d, nzb_diff, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer,           &
138               nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_max, nzb_s_inner, nzb_s_outer,      &
139               nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,             &
140               nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzt, nzt_diff, nzt_mg, rflags_invers, &
141               rflags_s_inner, wall_flags_0, wall_flags_00, wall_flags_1,      &
142               wall_flags_10, wall_flags_2, wall_flags_3,  wall_flags_4,       &
143               wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,         &
144               wall_flags_9
145   
146    USE kinds
147   
148    USE pegrid
149
150    IMPLICIT NONE
151
152    INTEGER(iwp) ::  bh      !:
153    INTEGER(iwp) ::  blx     !:
154    INTEGER(iwp) ::  bly     !:
155    INTEGER(iwp) ::  bxl     !:
156    INTEGER(iwp) ::  bxr     !:
157    INTEGER(iwp) ::  byn     !:
158    INTEGER(iwp) ::  bys     !:
159    INTEGER(iwp) ::  ch      !:
160    INTEGER(iwp) ::  cwx     !:
161    INTEGER(iwp) ::  cwy     !:
162    INTEGER(iwp) ::  cxl     !:
163    INTEGER(iwp) ::  cxr     !:
164    INTEGER(iwp) ::  cyn     !:
165    INTEGER(iwp) ::  cys     !:
166    INTEGER(iwp) ::  gls     !:
167    INTEGER(iwp) ::  i       !:
168    INTEGER(iwp) ::  ii      !:
169    INTEGER(iwp) ::  inc     !:
170    INTEGER(iwp) ::  j       !:
171    INTEGER(iwp) ::  k       !:
172    INTEGER(iwp) ::  l       !:
173    INTEGER(iwp) ::  nxl_l   !:
174    INTEGER(iwp) ::  nxr_l   !:
175    INTEGER(iwp) ::  nyn_l   !:
176    INTEGER(iwp) ::  nys_l   !:
177    INTEGER(iwp) ::  nzb_si  !:
178    INTEGER(iwp) ::  nzt_l   !:
179    INTEGER(iwp) ::  vi      !:
180
181    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  vertical_influence  !:
182
183    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nl  !:
184    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nr  !:
185    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sl  !:
186    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sr  !:
187    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_l     !:
188    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_n     !:
189    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_r     !:
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_s     !:
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_local  !:
192    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_tmp    !:
193
194    LOGICAL :: flag_set = .FALSE.  !:
195
196    REAL(wp) ::  dx_l          !:
197    REAL(wp) ::  dy_l          !:
198    REAL(wp) ::  dz_stretched  !:
199
200    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  topo_height  !:
201
202   
203!
204!-- Calculation of horizontal array bounds including ghost layers
205    nxlg = nxl - nbgp
206    nxrg = nxr + nbgp
207    nysg = nys - nbgp
208    nyng = nyn + nbgp
209
210!
211!-- Allocate grid arrays
212    ALLOCATE( ddzu(1:nzt+1), ddzw(1:nzt+1), dd2zu(1:nzt), dzu(1:nzt+1),        &
213              dzw(1:nzt+1), l_grid(1:nzt), zu(nzb:nzt+1), zw(nzb:nzt+1) )
214
215!
216!-- Compute height of u-levels from constant grid length and dz stretch factors
217    IF ( dz == -1.0_wp )  THEN
218       message_string = 'missing dz'
219       CALL message( 'init_grid', 'PA0200', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
220    ELSEIF ( dz <= 0.0_wp )  THEN
221       WRITE( message_string, * ) 'dz=',dz,' <= 0.0'
222       CALL message( 'init_grid', 'PA0201', 1, 2, 0, 6, 0 )
223    ENDIF
224
225!
226!-- Define the vertical grid levels
227    IF ( .NOT. ocean )  THEN
228!
229!--    Grid for atmosphere with surface at z=0 (k=0, w-grid).
230!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the
231!--    Prandtl-layer.
232
233       IF ( ibc_uv_b == 0 .OR. ibc_uv_b == 2 ) THEN
234          zu(0) = 0.0_wp
235      !    zu(0) = - dz * 0.5_wp
236       ELSE
237          zu(0) = - dz * 0.5_wp
238       ENDIF
239       zu(1) =   dz * 0.5_wp
240
241       dz_stretch_level_index = nzt+1
242       dz_stretched = dz
243       DO  k = 2, nzt+1
244          IF ( dz_stretch_level <= zu(k-1)  .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
245             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
246             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
247             IF ( dz_stretch_level_index == nzt+1 ) dz_stretch_level_index = k-1
248          ENDIF
249          zu(k) = zu(k-1) + dz_stretched
250       ENDDO
251
252!
253!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
254!--    corresponding u-levels. In case of dirichlet bc for u and v at the
255!--    ground the first u- and w-level (k=0) are defined at same height (z=0).
256!--    The top w-level is extrapolated linearly.
257       zw(0) = 0.0_wp
258       DO  k = 1, nzt
259          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
260       ENDDO
261       zw(nzt+1) = zw(nzt) + 2.0_wp * ( zu(nzt+1) - zw(nzt) )
262
263    ELSE
264!
265!--    Grid for ocean with free water surface is at k=nzt (w-grid).
266!--    In case of neumann bc at the ground the first first u-level (k=0) lies
267!--    below the first w-level (k=0). In case of dirichlet bc the first u- and
268!--    w-level are defined at same height, but staggered from the second level.
269!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the Prandtl-layer.
270       zu(nzt+1) =   dz * 0.5_wp
271       zu(nzt)   = - dz * 0.5_wp
272
273       dz_stretch_level_index = 0
274       dz_stretched = dz
275       DO  k = nzt-1, 0, -1
276!
277!--       The default value of dz_stretch_level is positive, thus the first
278!--       condition is always true. Hence, the second condition is necessary.
279          IF ( dz_stretch_level >= zu(k+1)  .AND.  dz_stretch_level <= 0.0  &
280               .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
281             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
282             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
283             IF ( dz_stretch_level_index == 0 ) dz_stretch_level_index = k+1
284          ENDIF
285          zu(k) = zu(k+1) - dz_stretched
286       ENDDO
287
288!
289!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
290!--    corresponding u-levels, except in case of dirichlet bc for u and v
291!--    at the ground. In this case the first u- and w-level are defined at
292!--    same height. The top w-level (nzt+1) is not used but set for
293!--    consistency, since w and all scalar variables are defined up tp nzt+1.
294       zw(nzt+1) = dz
295       zw(nzt)   = 0.0_wp
296       DO  k = 0, nzt
297          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
298       ENDDO
299
300!
301!--    In case of dirichlet bc for u and v the first u- and w-level are defined
302!--    at same height.
303       IF ( ibc_uv_b == 0 ) THEN
304          zu(0) = zw(0)
305       ENDIF
306
307    ENDIF
308
309!
310!-- Compute grid lengths.
311    DO  k = 1, nzt+1
312       dzu(k)  = zu(k) - zu(k-1)
313       ddzu(k) = 1.0_wp / dzu(k)
314       dzw(k)  = zw(k) - zw(k-1)
315       ddzw(k) = 1.0_wp / dzw(k)
316    ENDDO
317
318    DO  k = 1, nzt
319       dd2zu(k) = 1.0_wp / ( dzu(k) + dzu(k+1) )
320    ENDDO
321   
322!   
323!-- The FFT- SOR-pressure solvers assume grid spacings of a staggered grid
324!-- everywhere. For the actual grid, the grid spacing at the lowest level
325!-- is only dz/2, but should be dz. Therefore, an additional array
326!-- containing with appropriate grid information is created for these
327!-- solvers.
328    IF ( psolver /= 'multigrid' )  THEN
329       ALLOCATE( ddzu_pres(1:nzt+1) )
330       ddzu_pres = ddzu
331       ddzu_pres(1) = ddzu_pres(2)  ! change for lowest level
332    ENDIF   
333
334!
335!-- In case of multigrid method, compute grid lengths and grid factors for the
336!-- grid levels
337    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
338
339       ALLOCATE( ddx2_mg(maximum_grid_level), ddy2_mg(maximum_grid_level), &
340                 dzu_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
341                 dzw_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
342                 f1_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
343                 f2_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
344                 f3_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level) )
345
346       dzu_mg(:,maximum_grid_level) = dzu
347!       
348!--    Next line to ensure an equally spaced grid.
349       dzu_mg(1,maximum_grid_level) = dzu(2)
350
351       dzw_mg(:,maximum_grid_level) = dzw
352       nzt_l = nzt
353       DO  l = maximum_grid_level-1, 1, -1
354           dzu_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzu_mg(nzb+1,l+1)
355           dzw_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzw_mg(nzb+1,l+1)
356           nzt_l = nzt_l / 2
357           DO  k = 2, nzt_l+1
358              dzu_mg(k,l) = dzu_mg(2*k-2,l+1) + dzu_mg(2*k-1,l+1)
359              dzw_mg(k,l) = dzw_mg(2*k-2,l+1) + dzw_mg(2*k-1,l+1)
360           ENDDO
361       ENDDO
362
363       nzt_l = nzt
364       dx_l  = dx
365       dy_l  = dy
366       DO  l = maximum_grid_level, 1, -1
367          ddx2_mg(l) = 1.0_wp / dx_l**2
368          ddy2_mg(l) = 1.0_wp / dy_l**2
369          DO  k = nzb+1, nzt_l
370             f2_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k+1,l) * dzw_mg(k,l) )
371             f3_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k,l)   * dzw_mg(k,l) )
372             f1_mg(k,l) = 2.0_wp * ( ddx2_mg(l) + ddy2_mg(l) ) + &
373                          f2_mg(k,l) + f3_mg(k,l)
374          ENDDO
375          nzt_l = nzt_l / 2
376          dx_l  = dx_l * 2.0_wp
377          dy_l  = dy_l * 2.0_wp
378       ENDDO
379
380    ENDIF
381
382!
383!-- Compute the reciprocal values of the horizontal grid lengths.
384    ddx = 1.0_wp / dx
385    ddy = 1.0_wp / dy
386    dx2 = dx * dx
387    dy2 = dy * dy
388    ddx2 = 1.0_wp / dx2
389    ddy2 = 1.0_wp / dy2
390
391!
392!-- Compute the grid-dependent mixing length.
393    DO  k = 1, nzt
394       l_grid(k)  = ( dx * dy * dzw(k) )**0.33333333333333_wp
395    ENDDO
396
397!
398!-- Allocate outer and inner index arrays for topography and set
399!-- defaults.
400!-- nzb_local has to contain additional layers of ghost points for calculating
401!-- the flag arrays needed for the multigrid method
402    gls = 2**( maximum_grid_level )
403    IF ( gls < nbgp )  gls = nbgp
404
405    ALLOCATE( corner_nl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_nr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
406              corner_sl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_sr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
407              nzb_local(-gls:ny+gls,-gls:nx+gls),                                   &
408              nzb_tmp(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp),                         &
409              wall_l(nys:nyn,nxl:nxr), wall_n(nys:nyn,nxl:nxr),             &
410              wall_r(nys:nyn,nxl:nxr), wall_s(nys:nyn,nxl:nxr) )
411    ALLOCATE( fwxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
412              fwym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
413              fxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
414              fym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
415              nzb_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
416              nzb_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
417              nzb_u_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
418              nzb_u_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
419              nzb_v_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
420              nzb_v_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
421              nzb_w_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
422              nzb_w_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
423              nzb_diff_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
424              nzb_diff_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
425              nzb_diff_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
426              nzb_diff_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
427              nzb_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
428              rflags_s_inner(nzb:nzt+2,nysg:nyng,nxlg:nxrg),                &
429              rflags_invers(nysg:nyng,nxlg:nxrg,nzb:nzt+2),                 &
430              wall_e_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
431              wall_e_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
432              wall_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
433              wall_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
434              wall_w_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
435              wall_w_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
436
437
438
439    ALLOCATE( l_wall(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
440
441
442    nzb_s_inner = nzb;  nzb_s_outer = nzb
443    nzb_u_inner = nzb;  nzb_u_outer = nzb
444    nzb_v_inner = nzb;  nzb_v_outer = nzb
445    nzb_w_inner = nzb;  nzb_w_outer = nzb
446
447    rflags_s_inner = 1.0_wp
448    rflags_invers  = 1.0_wp
449
450!
451!-- Define vertical gridpoint from (or to) which on the usual finite difference
452!-- form (which does not use surface fluxes) is applied
453    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
454       nzb_diff = nzb + 2
455    ELSE
456       nzb_diff = nzb + 1
457    ENDIF
458    IF ( use_top_fluxes )  THEN
459       nzt_diff = nzt - 1
460    ELSE
461       nzt_diff = nzt
462    ENDIF
463
464    nzb_diff_s_inner = nzb_diff;  nzb_diff_s_outer = nzb_diff
465    nzb_diff_u = nzb_diff;  nzb_diff_v = nzb_diff
466
467    wall_e_x = 0.0_wp;  wall_e_y = 0.0_wp;  wall_u = 0.0_wp;  wall_v = 0.0_wp
468    wall_w_x = 0.0_wp;  wall_w_y = 0.0_wp
469    fwxp = 1.0_wp;  fwxm = 1.0_wp;  fwyp = 1.0_wp;  fwym = 1.0_wp
470    fxp  = 1.0_wp;  fxm  = 1.0_wp;  fyp  = 1.0_wp;  fym  = 1.0_wp
471
472!
473!-- Initialize near-wall mixing length l_wall only in the vertical direction
474!-- for the moment,
475!-- multiplication with wall_adjustment_factor near the end of this routine
476    l_wall(nzb,:,:)   = l_grid(1)
477    DO  k = nzb+1, nzt
478       l_wall(k,:,:)  = l_grid(k)
479    ENDDO
480    l_wall(nzt+1,:,:) = l_grid(nzt)
481
482    ALLOCATE ( vertical_influence(nzb:nzt) )
483    DO  k = 1, nzt
484       vertical_influence(k) = MIN ( INT( l_grid(k) / &
485                     ( wall_adjustment_factor * dzw(k) ) + 0.5_wp ), nzt - k )
486    ENDDO
487
488    DO  k = 1, MAXVAL( nzb_s_inner )
489       IF ( l_grid(k) > 1.5_wp * dx * wall_adjustment_factor .OR.  &
490            l_grid(k) > 1.5_wp * dy * wall_adjustment_factor )  THEN
491          WRITE( message_string, * ) 'grid anisotropy exceeds ', &
492                                     'threshold given by only local', &
493                                     ' &horizontal reduction of near_wall ', &
494                                     'mixing length l_wall', &
495                                     ' &starting from height level k = ', k, '.'
496          CALL message( 'init_grid', 'PA0202', 0, 1, 0, 6, 0 )
497          EXIT
498       ENDIF
499    ENDDO
500    vertical_influence(0) = vertical_influence(1)
501
502    DO  i = nxlg, nxrg
503       DO  j = nysg, nyng
504          DO  k = nzb_s_inner(j,i) + 1, &
505                  nzb_s_inner(j,i) + vertical_influence(nzb_s_inner(j,i))
506             l_wall(k,j,i) = zu(k) - zw(nzb_s_inner(j,i))
507          ENDDO
508       ENDDO
509    ENDDO
510
511!
512!-- Set outer and inner index arrays for non-flat topography.
513!-- Here consistency checks concerning domain size and periodicity are
514!-- necessary.
515!-- Within this SELECT CASE structure only nzb_local is initialized
516!-- individually depending on the chosen topography type, all other index
517!-- arrays are initialized further below.
518    SELECT CASE ( TRIM( topography ) )
519
520       CASE ( 'flat' )
521!
522!--       nzb_local is required for the multigrid solver
523          nzb_local = 0
524
525       CASE ( 'single_building' )
526!
527!--       Single rectangular building, by default centered in the middle of the
528!--       total domain
529          blx = NINT( building_length_x / dx )
530          bly = NINT( building_length_y / dy )
531          bh  = NINT( building_height / dz )
532
533          IF ( building_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
534             building_wall_left = ( nx + 1 - blx ) / 2 * dx
535          ENDIF
536          bxl = NINT( building_wall_left / dx )
537          bxr = bxl + blx
538
539          IF ( building_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
540             building_wall_south = ( ny + 1 - bly ) / 2 * dy
541          ENDIF
542          bys = NINT( building_wall_south / dy )
543          byn = bys + bly
544
545!
546!--       Building size has to meet some requirements
547          IF ( ( bxl < 1 ) .OR. ( bxr > nx-1 ) .OR. ( bxr < bxl+3 ) .OR.  &
548               ( bys < 1 ) .OR. ( byn > ny-1 ) .OR. ( byn < bys+3 ) )  THEN
549             WRITE( message_string, * ) 'inconsistent building parameters:',   &
550                                      '& bxl=', bxl, 'bxr=', bxr, 'bys=', bys, &
551                                      'byn=', byn, 'nx=', nx, 'ny=', ny
552             CALL message( 'init_grid', 'PA0203', 1, 2, 0, 6, 0 )
553          ENDIF
554
555!
556!--       Define the building.
557          nzb_local = 0
558          nzb_local(bys:byn,bxl:bxr) = bh
559
560       CASE ( 'single_street_canyon' )
561!
562!--       Single quasi-2D street canyon of infinite length in x or y direction.
563!--       The canyon is centered in the other direction by default.
564          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
565!
566!--          Street canyon in y direction
567             cwx = NINT( canyon_width_x / dx )
568             IF ( canyon_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
569                canyon_wall_left = ( nx + 1 - cwx ) / 2 * dx
570             ENDIF
571             cxl = NINT( canyon_wall_left / dx )
572             cxr = cxl + cwx
573
574          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
575!
576!--          Street canyon in x direction
577             cwy = NINT( canyon_width_y / dy )
578             IF ( canyon_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
579                canyon_wall_south = ( ny + 1 - cwy ) / 2 * dy
580             ENDIF
581             cys = NINT( canyon_wall_south / dy )
582             cyn = cys + cwy
583
584          ELSE
585             
586             message_string = 'no street canyon width given'
587             CALL message( 'init_grid', 'PA0204', 1, 2, 0, 6, 0 )
588 
589          ENDIF
590
591          ch             = NINT( canyon_height / dz )
592          dp_level_ind_b = ch
593!
594!--       Street canyon size has to meet some requirements
595          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
596             IF ( ( cxl < 1 ) .OR. ( cxr > nx-1 ) .OR. ( cwx < 3 ) .OR.        &
597               ( ch < 3 ) )  THEN
598                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
599                                           '&cxl=', cxl, 'cxr=', cxr,          &
600                                           'cwx=', cwx,                        &
601                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
602                CALL message( 'init_grid', 'PA0205', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
603             ENDIF
604          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
605             IF ( ( cys < 1 ) .OR. ( cyn > ny-1 ) .OR. ( cwy < 3 ) .OR.        &
606               ( ch < 3 ) )  THEN
607                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
608                                           '&cys=', cys, 'cyn=', cyn,          &
609                                           'cwy=', cwy,                        &
610                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
611                CALL message( 'init_grid', 'PA0206', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
612             ENDIF
613          ENDIF
614          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp .AND.                            &                 
615               canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
616             message_string = 'inconsistent canyon parameters:' //             &   
617                              '&street canyon can only be oriented' //         &
618                              '&either in x- or in y-direction'
619             CALL message( 'init_grid', 'PA0207', 1, 2, 0, 6, 0 )
620          ENDIF
621
622          nzb_local = ch
623          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
624             nzb_local(:,cxl+1:cxr-1) = 0
625          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
626             nzb_local(cys+1:cyn-1,:) = 0
627          ENDIF
628
629       CASE ( 'read_from_file' )
630
631          ALLOCATE ( topo_height(0:ny,0:nx) )
632
633          DO  ii = 0, io_blocks-1
634             IF ( ii == io_group )  THEN
635
636!
637!--             Arbitrary irregular topography data in PALM format (exactly
638!--             matching the grid size and total domain size)
639                OPEN( 90, FILE='TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char, STATUS='OLD', &
640                      FORM='FORMATTED', ERR=10 )
641                DO  j = ny, 0, -1
642                   READ( 90, *, ERR=11, END=11 )  ( topo_height(j,i), i = 0,nx )
643                ENDDO
644
645                GOTO 12
646         
647 10             message_string = 'file TOPOGRAPHY'//coupling_char//' does not exist'
648                CALL message( 'init_grid', 'PA0208', 1, 2, 0, 6, 0 )
649
650 11             message_string = 'errors in file TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char
651                CALL message( 'init_grid', 'PA0209', 1, 2, 0, 6, 0 )
652
653 12             CLOSE( 90 )
654
655             ENDIF
656#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
657             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
658#endif
659          ENDDO
660
661!
662!--       Calculate the index height of the topography
663          DO  i = 0, nx
664             DO  j = 0, ny
665                nzb_local(j,i) = NINT( topo_height(j,i) / dz )
666             ENDDO
667          ENDDO
668
669          DEALLOCATE ( topo_height )
670!
671!--       Add cyclic boundaries (additional layers are for calculating
672!--       flag arrays needed for the multigrid sover)
673          nzb_local(-gls:-1,0:nx)     = nzb_local(ny-gls+1:ny,0:nx)
674          nzb_local(ny+1:ny+gls,0:nx) = nzb_local(0:gls-1,0:nx)
675          nzb_local(:,-gls:-1)        = nzb_local(:,nx-gls+1:nx)
676          nzb_local(:,nx+1:nx+gls)    = nzb_local(:,0:gls-1)
677
678       CASE DEFAULT
679!
680!--       The DEFAULT case is reached either if the parameter topography
681!--       contains a wrong character string or if the user has defined a special
682!--       case in the user interface. There, the subroutine user_init_grid
683!--       checks which of these two conditions applies.
684          CALL user_init_grid( gls, nzb_local )
685
686    END SELECT
687!
688!-- Determine the maximum level of topography. Furthermore it is used for
689!-- steering the degradation of order of the applied advection scheme.
690!-- In case of non-cyclic lateral boundaries, the order of the advection
691!-- scheme have to be reduced up to nzt (required at the lateral boundaries).
692    nzb_max = MAXVAL( nzb_local )
693    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. inflow_r .OR. outflow_r .OR.             &
694         inflow_n .OR. outflow_n .OR. inflow_s .OR. outflow_s )  THEN
695         nzb_max = nzt
696    ENDIF
697
698!
699!-- Consistency checks and index array initialization are only required for
700!-- non-flat topography, also the initialization of topography height arrays
701!-- zu_s_inner and zw_w_inner
702    IF ( TRIM( topography ) /= 'flat' )  THEN
703
704!
705!--    Consistency checks
706       IF ( MINVAL( nzb_local ) < 0  .OR.  MAXVAL( nzb_local ) > nz + 1 )  THEN
707          WRITE( message_string, * ) 'nzb_local values are outside the',       &
708                                'model domain',                                &
709                                '&MINVAL( nzb_local ) = ', MINVAL(nzb_local),  &
710                                '&MAXVAL( nzb_local ) = ', MAXVAL(nzb_local)
711          CALL message( 'init_grid', 'PA0210', 1, 2, 0, 6, 0 )
712       ENDIF
713
714       IF ( bc_lr == 'cyclic' )  THEN
715          IF ( ANY( nzb_local(:,-1) /= nzb_local(:,nx)   )  .OR.               &
716               ANY( nzb_local(:,0)  /= nzb_local(:,nx+1) ) )  THEN
717             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
718                              ' boundary condition in x-direction'
719             CALL message( 'init_grid', 'PA0211', 1, 2, 0, 6, 0 )
720          ENDIF
721       ENDIF
722       IF ( bc_ns == 'cyclic' )  THEN
723          IF ( ANY( nzb_local(-1,:) /= nzb_local(ny,:)   )  .OR.               &
724               ANY( nzb_local(0,:)  /= nzb_local(ny+1,:) ) )  THEN
725             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
726                              ' boundary condition in y-direction'
727             CALL message( 'init_grid', 'PA0212', 1, 2, 0, 6, 0 )
728          ENDIF
729       ENDIF
730
731       IF ( topography_grid_convention == 'cell_edge' )  THEN
732!
733!--       The array nzb_local as defined using the 'cell_edge' convention
734!--       describes the actual total size of topography which is defined at the
735!--       cell edges where u=0 on the topography walls in x-direction and v=0
736!--       on the topography walls in y-direction. However, PALM uses individual
737!--       arrays nzb_u|v|w|s_inner|outer that are based on nzb_s_inner.
738!--       Therefore, the extent of topography in nzb_local is now reduced by
739!--       1dx at the E topography walls and by 1dy at the N topography walls
740!--       to form the basis for nzb_s_inner.
741          DO  j = -gls, ny + gls
742             DO  i = -gls, nx
743                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j,i+1) )
744             ENDDO
745          ENDDO
746!--       apply cyclic boundary conditions in x-direction
747!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
748          nzb_local(:,nx+1:nx+gls) = nzb_local(:,0:gls-1)
749          DO  i = -gls, nx + gls
750             DO  j = -gls, ny
751                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j+1,i) )
752             ENDDO
753          ENDDO
754!--       apply cyclic boundary conditions in y-direction
755!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
756          nzb_local(ny+1:ny+gls,:) = nzb_local(0:gls-1,:)
757       ENDIF
758
759!
760!--    Initialize index arrays nzb_s_inner and nzb_w_inner
761       nzb_s_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
762       nzb_w_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
763
764!
765!--    Initialize remaining index arrays:
766!--    first pre-initialize them with nzb_s_inner...
767       nzb_u_inner = nzb_s_inner
768       nzb_u_outer = nzb_s_inner
769       nzb_v_inner = nzb_s_inner
770       nzb_v_outer = nzb_s_inner
771       nzb_w_outer = nzb_s_inner
772       nzb_s_outer = nzb_s_inner
773
774!
775!--    ...then extend pre-initialized arrays in their according directions
776!--    based on nzb_local using nzb_tmp as a temporary global index array
777
778!
779!--    nzb_s_outer:
780!--    extend nzb_local east-/westwards first, then north-/southwards
781       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
782       DO  j = -1, ny + 1
783          DO  i = 0, nx
784             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i),             &
785                                 nzb_local(j,i+1) )
786          ENDDO
787       ENDDO
788       DO  i = nxl, nxr
789          DO  j = nys, nyn
790             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
791                                     nzb_tmp(j+1,i) )
792          ENDDO
793!
794!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
795!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
796          IF ( nys == 0 )  THEN
797             j = -1
798             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
799          ENDIF
800          IF ( nys == ny )  THEN
801             j = ny + 1
802             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
803          ENDIF
804       ENDDO
805!
806!--    nzb_w_outer:
807!--    identical to nzb_s_outer
808       nzb_w_outer = nzb_s_outer
809
810!
811!--    nzb_u_inner:
812!--    extend nzb_local rightwards only
813       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
814       DO  j = -1, ny + 1
815          DO  i = 0, nx + 1
816             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i) )
817          ENDDO
818       ENDDO
819       nzb_u_inner = nzb_tmp(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
820
821!
822!--    nzb_u_outer:
823!--    extend current nzb_tmp (nzb_u_inner) north-/southwards
824       DO  i = nxl, nxr
825          DO  j = nys, nyn
826             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
827                                     nzb_tmp(j+1,i) )
828          ENDDO
829!
830!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
831!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
832          IF ( nys == 0 )  THEN
833             j = -1
834             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
835          ENDIF
836          IF ( nys == ny )  THEN
837             j = ny + 1
838             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
839          ENDIF
840       ENDDO
841
842!
843!--    nzb_v_inner:
844!--    extend nzb_local northwards only
845       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
846       DO  i = -1, nx + 1
847          DO  j = 0, ny + 1
848             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j-1,i), nzb_local(j,i) )
849          ENDDO
850       ENDDO
851       nzb_v_inner = nzb_tmp(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp)
852
853!
854!--    nzb_v_outer:
855!--    extend current nzb_tmp (nzb_v_inner) right-/leftwards
856       DO  j = nys, nyn
857          DO  i = nxl, nxr
858             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i),             &
859                                     nzb_tmp(j,i+1) )
860          ENDDO
861!
862!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
863!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
864          IF ( nxl == 0 )  THEN
865             i = -1
866             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i+1), nzb_tmp(j,i) )
867          ENDIF
868          IF ( nxr == nx )  THEN
869             i = nx + 1
870             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i) )
871          ENDIF
872       ENDDO
873#if ! defined ( __check )
874!
875!--    Exchange of lateral boundary values (parallel computers) and cyclic
876!--    boundary conditions, if applicable.
877!--    Since nzb_s_inner and nzb_w_inner are derived directly from nzb_local
878!--    they do not require exchange and are not included here.
879       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_inner )
880       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_outer )
881       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_inner )
882       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_outer )
883       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_w_outer )
884       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_s_outer )
885
886!
887!--    Allocate and set the arrays containing the topography height
888       IF ( myid == 0 )  THEN
889
890          ALLOCATE( zu_s_inner(0:nx+1,0:ny+1), zw_w_inner(0:nx+1,0:ny+1) )
891
892          DO  i = 0, nx + 1
893             DO  j = 0, ny + 1
894                zu_s_inner(i,j) = zu(nzb_local(j,i))
895                zw_w_inner(i,j) = zw(nzb_local(j,i))
896             ENDDO
897          ENDDO
898         
899       ENDIF
900!
901!--    Set flag arrays to be used for masking of grid points
902       DO  i = nxlg, nxrg
903          DO  j = nysg, nyng
904             DO  k = nzb, nzt+1
905                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_s_inner(k,j,i) = 0.0_wp
906                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_invers(j,i,k)  = 0.0_wp
907             ENDDO
908          ENDDO
909       ENDDO
910#endif
911    ENDIF
912
913#if ! defined ( __check )
914!
915!-- Preliminary: to be removed after completion of the topography code!
916!-- Set the former default k index arrays nzb_2d
917    nzb_2d      = nzb
918
919!
920!-- Set the individual index arrays which define the k index from which on
921!-- the usual finite difference form (which does not use surface fluxes) is
922!-- applied
923    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
924       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 2
925       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 2
926       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 2
927       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 2
928    ELSE
929       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 1
930       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 1
931       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 1
932       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 1
933    ENDIF
934
935!
936!-- Calculation of wall switches and factors required by diffusion_u/v.f90 and
937!-- for limitation of near-wall mixing length l_wall further below
938    corner_nl = 0
939    corner_nr = 0
940    corner_sl = 0
941    corner_sr = 0
942    wall_l    = 0
943    wall_n    = 0
944    wall_r    = 0
945    wall_s    = 0
946
947    DO  i = nxl, nxr
948       DO  j = nys, nyn
949!
950!--       u-component
951          IF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j+1,i) )  THEN
952             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
953             fym(j,i)    = 0.0_wp
954             fyp(j,i)    = 1.0_wp
955          ELSEIF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j-1,i) )  THEN
956             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
957             fym(j,i)    = 1.0_wp
958             fyp(j,i)    = 0.0_wp
959          ENDIF
960!
961!--       v-component
962          IF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i+1) )  THEN
963             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! rigth wall (location of adjacent fluid)
964             fxm(j,i)    = 0.0_wp
965             fxp(j,i)    = 1.0_wp
966          ELSEIF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i-1) )  THEN
967             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
968             fxm(j,i)    = 1.0_wp
969             fxp(j,i)    = 0.0_wp
970          ENDIF
971!
972!--       w-component, also used for scalars, separate arrays for shear
973!--       production of tke
974          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j+1,i) )  THEN
975             wall_e_y(j,i) =  1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
976             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
977             fwym(j,i)     =  0.0_wp
978             fwyp(j,i)     =  1.0_wp
979          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j-1,i) )  THEN
980             wall_e_y(j,i) = -1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
981             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
982             fwym(j,i)     =  1.0_wp
983             fwyp(j,i)     =  0.0_wp
984          ENDIF
985          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i+1) )  THEN
986             wall_e_x(j,i) =  1.0_wp   ! right wall (location of adjacent fluid)
987             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
988             fwxm(j,i)     =  0.0_wp
989             fwxp(j,i)     =  1.0_wp
990          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i-1) )  THEN
991             wall_e_x(j,i) = -1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
992             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
993             fwxm(j,i)     =  1.0_wp
994             fwxp(j,i)     =  0.0_wp
995          ENDIF
996!
997!--       Wall and corner locations inside buildings for limitation of
998!--       near-wall mixing length l_wall
999          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j+1,i) )  THEN
1000
1001             wall_n(j,i) = nzb_s_inner(j+1,i) + 1            ! North wall
1002
1003             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1004                corner_nl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northleft corner
1005                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1006             ENDIF
1007
1008             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1009                corner_nr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northright corner
1010                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1011             ENDIF
1012
1013          ENDIF
1014
1015          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j-1,i) )  THEN
1016
1017             wall_s(j,i) = nzb_s_inner(j-1,i) + 1            ! South wall
1018             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1019                corner_sl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southleft corner
1020                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1021             ENDIF
1022
1023             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1024                corner_sr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southright corner
1025                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1026             ENDIF
1027
1028          ENDIF
1029
1030          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1031             wall_l(j,i) = nzb_s_inner(j,i-1) + 1            ! Left wall
1032          ENDIF
1033
1034          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1035             wall_r(j,i) = nzb_s_inner(j,i+1) + 1            ! Right wall
1036          ENDIF
1037
1038       ENDDO
1039    ENDDO
1040
1041!
1042!-- Calculate wall flag arrays for the multigrid method
1043    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
1044!
1045!--    Gridpoint increment of the current level
1046       inc = 1
1047
1048       DO  l = maximum_grid_level, 1 , -1
1049
1050          nxl_l = nxl_mg(l)
1051          nxr_l = nxr_mg(l)
1052          nys_l = nys_mg(l)
1053          nyn_l = nyn_mg(l)
1054          nzt_l = nzt_mg(l)
1055
1056!
1057!--       Assign the flag level to be calculated
1058          SELECT CASE ( l )
1059             CASE ( 1 )
1060                flags => wall_flags_1
1061             CASE ( 2 )
1062                flags => wall_flags_2
1063             CASE ( 3 )
1064                flags => wall_flags_3
1065             CASE ( 4 )
1066                flags => wall_flags_4
1067             CASE ( 5 )
1068                flags => wall_flags_5
1069             CASE ( 6 )
1070                flags => wall_flags_6
1071             CASE ( 7 )
1072                flags => wall_flags_7
1073             CASE ( 8 )
1074                flags => wall_flags_8
1075             CASE ( 9 )
1076                flags => wall_flags_9
1077             CASE ( 10 )
1078                flags => wall_flags_10
1079          END SELECT
1080
1081!
1082!--       Depending on the grid level, set the respective bits in case of
1083!--       neighbouring walls
1084!--       Bit 0:  wall to the bottom
1085!--       Bit 1:  wall to the top (not realized in remaining PALM code so far)
1086!--       Bit 2:  wall to the south
1087!--       Bit 3:  wall to the north
1088!--       Bit 4:  wall to the left
1089!--       Bit 5:  wall to the right
1090!--       Bit 6:  inside building
1091
1092          flags = 0
1093
1094!
1095!--       In case of masking method, flags are not set and multigrid method
1096!--       works like FFT-solver
1097          IF ( .NOT. masking_method )  THEN
1098
1099             DO  i = nxl_l-1, nxr_l+1
1100                DO  j = nys_l-1, nyn_l+1
1101                   DO  k = nzb, nzt_l+1
1102                         
1103!
1104!--                   Inside/outside building (inside building does not need
1105!--                   further tests for walls)
1106                      IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1107
1108                         flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 6 )
1109
1110                      ELSE
1111!
1112!--                      Bottom wall
1113                         IF ( (k-1)*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1114                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 0 )
1115                         ENDIF
1116!
1117!--                      South wall
1118                         IF ( k*inc <= nzb_local((j-1)*inc,i*inc) )  THEN
1119                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 2 )
1120                         ENDIF
1121!
1122!--                      North wall
1123                         IF ( k*inc <= nzb_local((j+1)*inc,i*inc) )  THEN
1124                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 3 )
1125                         ENDIF
1126!
1127!--                      Left wall
1128                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i-1)*inc) )  THEN
1129                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 4 )
1130                         ENDIF
1131!
1132!--                      Right wall
1133                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i+1)*inc) )  THEN
1134                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 5 )
1135                         ENDIF
1136
1137                      ENDIF
1138                           
1139                   ENDDO
1140                ENDDO
1141             ENDDO
1142
1143          ENDIF
1144
1145!
1146!--       Test output of flag arrays
1147!          i = nxl_l
1148!          WRITE (9,*)  ' '
1149!          WRITE (9,*)  '*** mg level ', l, ' ***', mg_switch_to_pe0_level
1150!          WRITE (9,*)  '    inc=', inc, '  i =', nxl_l
1151!          WRITE (9,*)  '    nxl_l',nxl_l,' nxr_l=',nxr_l,' nys_l=',nys_l,' nyn_l=',nyn_l
1152!          DO  k = nzt_l+1, nzb, -1
1153!             WRITE (9,'(194(1X,I2))')  ( flags(k,j,i), j = nys_l-1, nyn_l+1 )
1154!          ENDDO
1155
1156          inc = inc * 2
1157
1158       ENDDO
1159
1160    ENDIF
1161!
1162!-- Allocate flags needed for masking walls.
1163    ALLOCATE( wall_flags_0(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr), &
1164              wall_flags_00(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr) )
1165    wall_flags_0  = 0
1166    wall_flags_00 = 0
1167
1168    IF ( scalar_advec == 'ws-scheme' )  THEN
1169!
1170!--    Set flags to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1171!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1172!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1173!--    grid points.
1174       DO  i = nxl, nxr
1175          DO  j = nys, nyn
1176             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1177!
1178!--             scalar - x-direction
1179!--             WS1 (0), WS3 (1), WS5 (2)
1180                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1181                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1182                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1183                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 0 )
1184                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_s_inner(j,i-1)  &
1185                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1186                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1187                       )  THEN
1188                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 1 )
1189                ELSE
1190                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 2 )
1191                ENDIF
1192!
1193!--             scalar - y-direction
1194!--             WS1 (3), WS3 (4), WS5 (5)
1195                IF ( k <= nzb_s_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1196                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1197                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1198                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 3 )
1199!--             WS3
1200                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_s_inner(j-1,i)  &
1201                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1202                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1203                       )  THEN
1204                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 4 )
1205!--             WS5
1206                ELSE
1207                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 5 )
1208                ENDIF
1209!
1210!--             scalar - z-direction
1211!--             WS1 (6), WS3 (7), WS5 (8)
1212                flag_set = .FALSE.
1213                IF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1214                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 6 )
1215                   flag_set = .TRUE.
1216                ELSEIF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1217                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 7 )
1218                   flag_set = .TRUE.
1219                ELSEIF ( k > nzb_s_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1220                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 8 )
1221                ENDIF
1222             ENDDO
1223          ENDDO
1224       ENDDO
1225    ENDIF
1226
1227    IF ( momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
1228!
1229!--    Set wall_flags_0 to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1230!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1231!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1232!--    grid points.
1233       DO  i = nxl, nxr
1234          DO  j = nys, nyn
1235             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
1236!
1237!--             u component - x-direction
1238!--             WS1 (9), WS3 (10), WS5 (11)
1239                IF ( k <= nzb_u_inner(j,i+1)                                  &
1240                     .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i <= nxlu )     &
1241                     .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr  )     &
1242                   )  THEN
1243                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1244                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_u_inner(j,i-1) &
1245                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 )&
1246                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu+1)&
1247                       )  THEN
1248                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 10 )
1249                ELSE
1250                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 11 )
1251                ENDIF
1252
1253!
1254!--             u component - y-direction
1255!--             WS1 (12), WS3 (13), WS5 (14)
1256                IF ( k <= nzb_u_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1257                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1258                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1259                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1260                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_u_inner(j-1,i)  &
1261                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1262                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1263                       )  THEN
1264                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 13 )
1265                ELSE
1266                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 14 )
1267                ENDIF
1268!
1269!--             u component - z-direction
1270!--             WS1 (15), WS3 (16), WS5 (17)
1271                flag_set = .FALSE.
1272                IF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1273                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 15 )
1274                   flag_set = .TRUE.
1275                ELSEIF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1276                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 16 )
1277                   flag_set = .TRUE.
1278                ELSEIF ( k > nzb_u_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1279                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 17 )
1280                ENDIF
1281
1282             ENDDO
1283          ENDDO
1284       ENDDO
1285
1286       DO  i = nxl, nxr
1287          DO  j = nys, nyn
1288             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
1289!
1290!--             v component - x-direction
1291!--             WS1 (18), WS3 (19), WS5 (20)
1292                IF ( k <= nzb_v_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1293                     .AND. i == nxl ) .OR. (( inflow_r .OR. outflow_r )        &
1294                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1295                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1296!--             WS3
1297                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_v_inner(j,i-1)  &
1298                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1299                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1300                       )  THEN
1301                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 19 )
1302                ELSE
1303                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 20 )
1304                ENDIF
1305!
1306!--             v component - y-direction
1307!--             WS1 (21), WS3 (22), WS5 (23)
1308                IF ( k <= nzb_v_inner(j+1,i)                                   &
1309                     .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j <= nysv )      &
1310                     .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn  )      &
1311                   )  THEN
1312                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1313                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_v_inner(j-1,i)  &
1314                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv+1 )&
1315                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1  )&
1316                       )  THEN
1317                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 22 )
1318                ELSE
1319                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 23 )
1320                ENDIF
1321!
1322!--             v component - z-direction
1323!--             WS1 (24), WS3 (25), WS5 (26)
1324                flag_set = .FALSE.
1325                IF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1326                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 24 )
1327                   flag_set = .TRUE.
1328                ELSEIF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1329                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 25 )
1330                   flag_set = .TRUE.
1331                ELSEIF ( k > nzb_v_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1332                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 26 )
1333                ENDIF
1334
1335             ENDDO
1336          ENDDO
1337       ENDDO
1338       DO  i = nxl, nxr
1339          DO  j = nys, nyn
1340             DO  k = nzb_w_inner(j,i), nzt
1341!
1342!--             w component - x-direction
1343!--             WS1 (27), WS3 (28), WS5 (29)
1344                IF ( k <= nzb_w_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1345                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1346                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1347                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1348                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_w_inner(j,i-1)  &
1349                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1350                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1351                       )  THEN
1352                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 28 )
1353                ELSE
1354                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i),29 )
1355                ENDIF
1356!
1357!--             w component - y-direction
1358!--             WS1 (30), WS3 (31), WS5 (32)
1359                IF ( k <= nzb_w_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1360                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1361                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1362                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1363                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_w_inner(j-1,i)  &
1364                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1365                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1366                       )  THEN
1367                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 31 )
1368                ELSE
1369                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 0 )
1370                ENDIF
1371!
1372!--             w component - z-direction
1373!--             WS1 (33), WS3 (34), WS5 (35)
1374                flag_set = .FALSE.
1375                IF ( k == nzb_w_inner(j,i) .OR. k == nzb_w_inner(j,i) + 1      &
1376                                           .OR. k == nzt )  THEN
1377!
1378!--                Please note, at k == nzb_w_inner(j,i) a flag is explictely
1379!--                set, although this is not a prognostic level. However,
1380!--                contrary to the advection of u,v and s this is necessary
1381!--                because flux_t(nzb_w_inner(j,i)) is used for the tendency
1382!--                at k == nzb_w_inner(j,i)+1.
1383                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 1 )
1384                   flag_set = .TRUE.
1385                ELSEIF ( k == nzb_w_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1386                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 2 )
1387                   flag_set = .TRUE.
1388                ELSEIF ( k > nzb_w_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1389                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 3 )
1390                ENDIF
1391
1392             ENDDO
1393          ENDDO
1394       ENDDO
1395
1396    ENDIF
1397
1398!
1399!-- In case of topography: limit near-wall mixing length l_wall further:
1400!-- Go through all points of the subdomain one by one and look for the closest
1401!-- surface
1402    IF ( TRIM(topography) /= 'flat' )  THEN
1403       DO  i = nxl, nxr
1404          DO  j = nys, nyn
1405
1406             nzb_si = nzb_s_inner(j,i)
1407             vi     = vertical_influence(nzb_si)
1408
1409             IF ( wall_n(j,i) > 0 )  THEN
1410!
1411!--             North wall (y distance)
1412                DO  k = wall_n(j,i), nzb_si
1413                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i), 0.5_wp * dy )
1414                ENDDO
1415!
1416!--             Above North wall (yz distance)
1417                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1418                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i),                     &
1419                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1420                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1421                ENDDO
1422!
1423!--             Northleft corner (xy distance)
1424                IF ( corner_nl(j,i) > 0 )  THEN
1425                   DO  k = corner_nl(j,i), nzb_si
1426                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1), &
1427                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1428                   ENDDO
1429!
1430!--                Above Northleft corner (xyz distance)
1431                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1432                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1),              &
1433                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1434                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1435                   ENDDO
1436                ENDIF
1437!
1438!--             Northright corner (xy distance)
1439                IF ( corner_nr(j,i) > 0 )  THEN
1440                   DO  k = corner_nr(j,i), nzb_si
1441                       l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),             &
1442                                                0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1443                   ENDDO
1444!
1445!--                Above northright corner (xyz distance)
1446                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1447                      l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),              &
1448                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1449                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1450                   ENDDO
1451                ENDIF
1452             ENDIF
1453
1454             IF ( wall_s(j,i) > 0 )  THEN
1455!
1456!--             South wall (y distance)
1457                DO  k = wall_s(j,i), nzb_si
1458                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i), 0.5_wp * dy )
1459                ENDDO
1460!
1461!--             Above south wall (yz distance)
1462                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1463                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i),                     &
1464                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1465                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1466                ENDDO
1467!
1468!--             Southleft corner (xy distance)
1469                IF ( corner_sl(j,i) > 0 )  THEN
1470                   DO  k = corner_sl(j,i), nzb_si
1471                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1472                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1473                   ENDDO
1474!
1475!--                Above southleft corner (xyz distance)
1476                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1477                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1478                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1479                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1480                   ENDDO
1481                ENDIF
1482!
1483!--             Southright corner (xy distance)
1484                IF ( corner_sr(j,i) > 0 )  THEN
1485                   DO  k = corner_sr(j,i), nzb_si
1486                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1487                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1488                   ENDDO
1489!
1490!--                Above southright corner (xyz distance)
1491                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1492                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1493                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1494                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1495                   ENDDO
1496                ENDIF
1497
1498             ENDIF
1499
1500             IF ( wall_l(j,i) > 0 )  THEN
1501!
1502!--             Left wall (x distance)
1503                DO  k = wall_l(j,i), nzb_si
1504                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1), 0.5_wp * dx )
1505                ENDDO
1506!
1507!--             Above left wall (xz distance)
1508                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1509                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1),                     &
1510                                       SQRT( 0.25_wp * dx**2 +                 &
1511                                       ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1512                ENDDO
1513             ENDIF
1514
1515             IF ( wall_r(j,i) > 0 )  THEN
1516!
1517!--             Right wall (x distance)
1518                DO  k = wall_r(j,i), nzb_si
1519                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1), 0.5_wp * dx )
1520                ENDDO
1521!
1522!--             Above right wall (xz distance)
1523                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1524                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1),                     &
1525                                          SQRT( 0.25_wp * dx**2 +              &
1526                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1527                ENDDO
1528
1529             ENDIF
1530
1531          ENDDO
1532       ENDDO
1533
1534    ENDIF
1535
1536!
1537!-- Multiplication with wall_adjustment_factor
1538    l_wall = wall_adjustment_factor * l_wall
1539
1540!
1541!-- Set lateral boundary conditions for l_wall
1542    CALL exchange_horiz( l_wall, nbgp )
1543
1544    DEALLOCATE( corner_nl, corner_nr, corner_sl, corner_sr, nzb_local, &
1545                nzb_tmp, vertical_influence, wall_l, wall_n, wall_r, wall_s )
1546
1547#endif
1548
1549 END SUBROUTINE init_grid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.