source: palm/trunk/SOURCE/init_grid.f90 @ 1419

Last change on this file since 1419 was 1419, checked in by fricke, 7 years ago

last commit documented

  • 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!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: init_grid.f90 1419 2014-06-06 13:09:34Z fricke $
27!
28! 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke
29! Bugfix: Change if-condition for stretched grid in the ocean, with the old
30!          condition and a negative value for dz_stretch_level the condition
31!          was always true for the whole model domain
32!
33! 1409 2014-05-23 12:11:32Z suehring
34! Bugfix: set wall_flags_0 at inflow and outflow boundary also for i <= nxlu
35! j <= nysv
36!
37! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
38! REAL constants provided with KIND-attribute
39!
40! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
41! REAL constants defined as wp-kind
42!
43! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
44! ONLY-attribute added to USE-statements,
45! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
46! kinds are defined in new module kinds,
47! revision history before 2012 removed,
48! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
49! all variable declaration statements
50!
51! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
52! wall_flags_00 introduced to hold bits 32-63,
53! additional 3D-flag arrays for replacing the 2D-index array nzb_s_inner in
54! loops optimized for openACC (pres + flow_statistics)
55!
56! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
57! unused variables removed
58!
59! 1069 2012-11-28 16:18:43Z maronga
60! bugfix: added coupling_char to TOPOGRAPHY_DATA to allow topography in the ocean
61!          model in case of coupled runs
62!
63! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
64! code put under GPL (PALM 3.9)
65!
66! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
67! lower index for calculating wall_flags_0 set to nzb_w_inner instead of
68! nzb_w_inner+1
69!
70! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
71! little reformatting
72!
73! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
74! Bugfix: nzb_max is set to nzt at non-cyclic lateral boundaries
75! Bugfix: Set wall_flags_0 for inflow boundary
76!
77! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
78! Wall flags are not set for multigrid method in case of masking method
79!
80! 864 2012-03-27 15:10:33Z gryschka
81! In case of ocean and Dirichlet bottom bc for u and v dzu_mg and ddzu_pres
82! were not correctly defined for k=1.
83!
84! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
85! Set wall_flags_0. The array is needed for degradation in ws-scheme near walls,
86! inflow and outflow boundaries as well as near the bottom and the top of the
87! model domain.!
88! Initialization of nzb_s_inner and nzb_w_inner.
89! gls has to be at least nbgp to do not exceed the array bounds of nzb_local
90! while setting wall_flags_0
91!
92! 843 2012-02-29 15:16:21Z gryschka
93! In case of ocean and dirichlet bc for u and v at the bottom
94! the first u-level ist defined at same height as the first w-level
95!
96! 818 2012-02-08 16:11:23Z maronga
97! Bugfix: topo_height is only required if topography is used. It is thus now
98! allocated in the topography branch
99!
100! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
101! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
102!
103! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
104! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
105!
106! Revision 1.1  1997/08/11 06:17:45  raasch
107! Initial revision (Testversion)
108!
109!
110! Description:
111! ------------
112! Creating grid depending constants
113!------------------------------------------------------------------------------!
114
115    USE arrays_3d,                                                             &
116        ONLY:  dd2zu, ddzu, ddzu_pres, ddzw, dzu, dzu_mg, dzw, dzw_mg, f1_mg,  &
117               f2_mg, f3_mg, l_grid, l_wall, zu, zw
118       
119    USE control_parameters,                                                    &
120        ONLY:  bc_lr, bc_ns, building_height, building_length_x,               &
121               building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,     &
122               canyon_height, canyon_wall_left, canyon_wall_south,             &
123               canyon_width_x, canyon_width_y, coupling_char, dp_level_ind_b,  &
124               dz, dz_max, dz_stretch_factor, dz_stretch_level,                &
125               dz_stretch_level_index, ibc_uv_b, io_blocks, io_group,          &
126               inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, masking_method,         &
127               maximum_grid_level, message_string, momentum_advec, ocean,      &
128               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, prandtl_layer,      &
129               psolver, scalar_advec, topography, topography_grid_convention,  &
130               use_surface_fluxes, use_top_fluxes, wall_adjustment_factor
131       
132    USE grid_variables,                                                        &
133        ONLY:  ddx, ddx2, ddx2_mg, ddy, ddy2, ddy2_mg, dx, dx2, dy, dy2, fwxm, &
134               fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp, fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
135               wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, zu_s_inner, zw_w_inner
136       
137    USE indices,                                                               &
138        ONLY:  flags, nbgp, nx, nxl, nxlg, nxlu, nxl_mg, nxr, nxrg, nxr_mg,    &
139               ny, nyn, nyng, nyn_mg, nys, nysv, nys_mg, nysg, nz, nzb,        &
140               nzb_2d, nzb_diff, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer,           &
141               nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_max, nzb_s_inner, nzb_s_outer,      &
142               nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,             &
143               nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzt, nzt_diff, nzt_mg, rflags_invers, &
144               rflags_s_inner, wall_flags_0, wall_flags_00, wall_flags_1,      &
145               wall_flags_10, wall_flags_2, wall_flags_3,  wall_flags_4,       &
146               wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,         &
147               wall_flags_9
148   
149    USE kinds
150   
151    USE pegrid
152
153    IMPLICIT NONE
154
155    INTEGER(iwp) ::  bh      !:
156    INTEGER(iwp) ::  blx     !:
157    INTEGER(iwp) ::  bly     !:
158    INTEGER(iwp) ::  bxl     !:
159    INTEGER(iwp) ::  bxr     !:
160    INTEGER(iwp) ::  byn     !:
161    INTEGER(iwp) ::  bys     !:
162    INTEGER(iwp) ::  ch      !:
163    INTEGER(iwp) ::  cwx     !:
164    INTEGER(iwp) ::  cwy     !:
165    INTEGER(iwp) ::  cxl     !:
166    INTEGER(iwp) ::  cxr     !:
167    INTEGER(iwp) ::  cyn     !:
168    INTEGER(iwp) ::  cys     !:
169    INTEGER(iwp) ::  gls     !:
170    INTEGER(iwp) ::  i       !:
171    INTEGER(iwp) ::  ii      !:
172    INTEGER(iwp) ::  inc     !:
173    INTEGER(iwp) ::  j       !:
174    INTEGER(iwp) ::  k       !:
175    INTEGER(iwp) ::  l       !:
176    INTEGER(iwp) ::  nxl_l   !:
177    INTEGER(iwp) ::  nxr_l   !:
178    INTEGER(iwp) ::  nyn_l   !:
179    INTEGER(iwp) ::  nys_l   !:
180    INTEGER(iwp) ::  nzb_si  !:
181    INTEGER(iwp) ::  nzt_l   !:
182    INTEGER(iwp) ::  vi      !:
183
184    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  vertical_influence  !:
185
186    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nl  !:
187    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nr  !:
188    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sl  !:
189    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sr  !:
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_l     !:
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_n     !:
192    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_r     !:
193    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_s     !:
194    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_local  !:
195    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_tmp    !:
196
197    LOGICAL :: flag_set = .FALSE.  !:
198
199    REAL(wp) ::  dx_l          !:
200    REAL(wp) ::  dy_l          !:
201    REAL(wp) ::  dz_stretched  !:
202
203    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  topo_height  !:
204
205   
206!
207!-- Calculation of horizontal array bounds including ghost layers
208    nxlg = nxl - nbgp
209    nxrg = nxr + nbgp
210    nysg = nys - nbgp
211    nyng = nyn + nbgp
212
213!
214!-- Allocate grid arrays
215    ALLOCATE( ddzu(1:nzt+1), ddzw(1:nzt+1), dd2zu(1:nzt), dzu(1:nzt+1),        &
216              dzw(1:nzt+1), l_grid(1:nzt), zu(nzb:nzt+1), zw(nzb:nzt+1) )
217
218!
219!-- Compute height of u-levels from constant grid length and dz stretch factors
220    IF ( dz == -1.0_wp )  THEN
221       message_string = 'missing dz'
222       CALL message( 'init_grid', 'PA0200', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
223    ELSEIF ( dz <= 0.0_wp )  THEN
224       WRITE( message_string, * ) 'dz=',dz,' <= 0.0'
225       CALL message( 'init_grid', 'PA0201', 1, 2, 0, 6, 0 )
226    ENDIF
227
228!
229!-- Define the vertical grid levels
230    IF ( .NOT. ocean )  THEN
231!
232!--    Grid for atmosphere with surface at z=0 (k=0, w-grid).
233!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the
234!--    Prandtl-layer.
235
236       IF ( ibc_uv_b == 0 .OR. ibc_uv_b == 2 ) THEN
237          zu(0) = 0.0_wp
238      !    zu(0) = - dz * 0.5_wp
239       ELSE
240          zu(0) = - dz * 0.5_wp
241       ENDIF
242       zu(1) =   dz * 0.5_wp
243
244       dz_stretch_level_index = nzt+1
245       dz_stretched = dz
246       DO  k = 2, nzt+1
247          IF ( dz_stretch_level <= zu(k-1)  .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
248             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
249             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
250             IF ( dz_stretch_level_index == nzt+1 ) dz_stretch_level_index = k-1
251          ENDIF
252          zu(k) = zu(k-1) + dz_stretched
253       ENDDO
254
255!
256!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
257!--    corresponding u-levels. In case of dirichlet bc for u and v at the
258!--    ground the first u- and w-level (k=0) are defined at same height (z=0).
259!--    The top w-level is extrapolated linearly.
260       zw(0) = 0.0_wp
261       DO  k = 1, nzt
262          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
263       ENDDO
264       zw(nzt+1) = zw(nzt) + 2.0_wp * ( zu(nzt+1) - zw(nzt) )
265
266    ELSE
267!
268!--    Grid for ocean with free water surface is at k=nzt (w-grid).
269!--    In case of neumann bc at the ground the first first u-level (k=0) lies
270!--    below the first w-level (k=0). In case of dirichlet bc the first u- and
271!--    w-level are defined at same height, but staggered from the second level.
272!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the Prandtl-layer.
273       zu(nzt+1) =   dz * 0.5_wp
274       zu(nzt)   = - dz * 0.5_wp
275
276       dz_stretch_level_index = 0
277       dz_stretched = dz
278       DO  k = nzt-1, 0, -1
279!
280!--       The default value of dz_stretch_level is positive, thus the first
281!--       condition is always true. Hence, the second condition is necessary.
282          IF ( dz_stretch_level >= zu(k+1)  .AND.  dz_stretch_level <= 0.0  &
283               .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
284             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
285             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
286             IF ( dz_stretch_level_index == 0 ) dz_stretch_level_index = k+1
287          ENDIF
288          zu(k) = zu(k+1) - dz_stretched
289       ENDDO
290
291!
292!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
293!--    corresponding u-levels, except in case of dirichlet bc for u and v
294!--    at the ground. In this case the first u- and w-level are defined at
295!--    same height. The top w-level (nzt+1) is not used but set for
296!--    consistency, since w and all scalar variables are defined up tp nzt+1.
297       zw(nzt+1) = dz
298       zw(nzt)   = 0.0_wp
299       DO  k = 0, nzt
300          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
301       ENDDO
302
303!
304!--    In case of dirichlet bc for u and v the first u- and w-level are defined
305!--    at same height.
306       IF ( ibc_uv_b == 0 ) THEN
307          zu(0) = zw(0)
308       ENDIF
309
310    ENDIF
311
312!
313!-- Compute grid lengths.
314    DO  k = 1, nzt+1
315       dzu(k)  = zu(k) - zu(k-1)
316       ddzu(k) = 1.0_wp / dzu(k)
317       dzw(k)  = zw(k) - zw(k-1)
318       ddzw(k) = 1.0_wp / dzw(k)
319    ENDDO
320
321    DO  k = 1, nzt
322       dd2zu(k) = 1.0_wp / ( dzu(k) + dzu(k+1) )
323    ENDDO
324   
325!   
326!-- The FFT- SOR-pressure solvers assume grid spacings of a staggered grid
327!-- everywhere. For the actual grid, the grid spacing at the lowest level
328!-- is only dz/2, but should be dz. Therefore, an additional array
329!-- containing with appropriate grid information is created for these
330!-- solvers.
331    IF ( psolver /= 'multigrid' )  THEN
332       ALLOCATE( ddzu_pres(1:nzt+1) )
333       ddzu_pres = ddzu
334       ddzu_pres(1) = ddzu_pres(2)  ! change for lowest level
335    ENDIF   
336
337!
338!-- In case of multigrid method, compute grid lengths and grid factors for the
339!-- grid levels
340    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
341
342       ALLOCATE( ddx2_mg(maximum_grid_level), ddy2_mg(maximum_grid_level), &
343                 dzu_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
344                 dzw_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
345                 f1_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
346                 f2_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
347                 f3_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level) )
348
349       dzu_mg(:,maximum_grid_level) = dzu
350!       
351!--    Next line to ensure an equally spaced grid.
352       dzu_mg(1,maximum_grid_level) = dzu(2)
353
354       dzw_mg(:,maximum_grid_level) = dzw
355       nzt_l = nzt
356       DO  l = maximum_grid_level-1, 1, -1
357           dzu_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzu_mg(nzb+1,l+1)
358           dzw_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzw_mg(nzb+1,l+1)
359           nzt_l = nzt_l / 2
360           DO  k = 2, nzt_l+1
361              dzu_mg(k,l) = dzu_mg(2*k-2,l+1) + dzu_mg(2*k-1,l+1)
362              dzw_mg(k,l) = dzw_mg(2*k-2,l+1) + dzw_mg(2*k-1,l+1)
363           ENDDO
364       ENDDO
365
366       nzt_l = nzt
367       dx_l  = dx
368       dy_l  = dy
369       DO  l = maximum_grid_level, 1, -1
370          ddx2_mg(l) = 1.0_wp / dx_l**2
371          ddy2_mg(l) = 1.0_wp / dy_l**2
372          DO  k = nzb+1, nzt_l
373             f2_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k+1,l) * dzw_mg(k,l) )
374             f3_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k,l)   * dzw_mg(k,l) )
375             f1_mg(k,l) = 2.0_wp * ( ddx2_mg(l) + ddy2_mg(l) ) + &
376                          f2_mg(k,l) + f3_mg(k,l)
377          ENDDO
378          nzt_l = nzt_l / 2
379          dx_l  = dx_l * 2.0_wp
380          dy_l  = dy_l * 2.0_wp
381       ENDDO
382
383    ENDIF
384
385!
386!-- Compute the reciprocal values of the horizontal grid lengths.
387    ddx = 1.0_wp / dx
388    ddy = 1.0_wp / dy
389    dx2 = dx * dx
390    dy2 = dy * dy
391    ddx2 = 1.0_wp / dx2
392    ddy2 = 1.0_wp / dy2
393
394!
395!-- Compute the grid-dependent mixing length.
396    DO  k = 1, nzt
397       l_grid(k)  = ( dx * dy * dzw(k) )**0.33333333333333_wp
398    ENDDO
399
400!
401!-- Allocate outer and inner index arrays for topography and set
402!-- defaults.
403!-- nzb_local has to contain additional layers of ghost points for calculating
404!-- the flag arrays needed for the multigrid method
405    gls = 2**( maximum_grid_level )
406    IF ( gls < nbgp )  gls = nbgp
407
408    ALLOCATE( corner_nl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_nr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
409              corner_sl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_sr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
410              nzb_local(-gls:ny+gls,-gls:nx+gls),                                   &
411              nzb_tmp(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp),                         &
412              wall_l(nys:nyn,nxl:nxr), wall_n(nys:nyn,nxl:nxr),             &
413              wall_r(nys:nyn,nxl:nxr), wall_s(nys:nyn,nxl:nxr) )
414    ALLOCATE( fwxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
415              fwym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
416              fxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
417              fym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
418              nzb_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
419              nzb_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
420              nzb_u_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
421              nzb_u_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
422              nzb_v_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
423              nzb_v_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
424              nzb_w_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
425              nzb_w_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
426              nzb_diff_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
427              nzb_diff_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
428              nzb_diff_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
429              nzb_diff_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
430              nzb_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
431              rflags_s_inner(nzb:nzt+2,nysg:nyng,nxlg:nxrg),                &
432              rflags_invers(nysg:nyng,nxlg:nxrg,nzb:nzt+2),                 &
433              wall_e_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
434              wall_e_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
435              wall_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
436              wall_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
437              wall_w_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
438              wall_w_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
439
440
441
442    ALLOCATE( l_wall(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
443
444
445    nzb_s_inner = nzb;  nzb_s_outer = nzb
446    nzb_u_inner = nzb;  nzb_u_outer = nzb
447    nzb_v_inner = nzb;  nzb_v_outer = nzb
448    nzb_w_inner = nzb;  nzb_w_outer = nzb
449
450    rflags_s_inner = 1.0_wp
451    rflags_invers  = 1.0_wp
452
453!
454!-- Define vertical gridpoint from (or to) which on the usual finite difference
455!-- form (which does not use surface fluxes) is applied
456    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
457       nzb_diff = nzb + 2
458    ELSE
459       nzb_diff = nzb + 1
460    ENDIF
461    IF ( use_top_fluxes )  THEN
462       nzt_diff = nzt - 1
463    ELSE
464       nzt_diff = nzt
465    ENDIF
466
467    nzb_diff_s_inner = nzb_diff;  nzb_diff_s_outer = nzb_diff
468    nzb_diff_u = nzb_diff;  nzb_diff_v = nzb_diff
469
470    wall_e_x = 0.0_wp;  wall_e_y = 0.0_wp;  wall_u = 0.0_wp;  wall_v = 0.0_wp
471    wall_w_x = 0.0_wp;  wall_w_y = 0.0_wp
472    fwxp = 1.0_wp;  fwxm = 1.0_wp;  fwyp = 1.0_wp;  fwym = 1.0_wp
473    fxp  = 1.0_wp;  fxm  = 1.0_wp;  fyp  = 1.0_wp;  fym  = 1.0_wp
474
475!
476!-- Initialize near-wall mixing length l_wall only in the vertical direction
477!-- for the moment,
478!-- multiplication with wall_adjustment_factor near the end of this routine
479    l_wall(nzb,:,:)   = l_grid(1)
480    DO  k = nzb+1, nzt
481       l_wall(k,:,:)  = l_grid(k)
482    ENDDO
483    l_wall(nzt+1,:,:) = l_grid(nzt)
484
485    ALLOCATE ( vertical_influence(nzb:nzt) )
486    DO  k = 1, nzt
487       vertical_influence(k) = MIN ( INT( l_grid(k) / &
488                     ( wall_adjustment_factor * dzw(k) ) + 0.5_wp ), nzt - k )
489    ENDDO
490
491    DO  k = 1, MAXVAL( nzb_s_inner )
492       IF ( l_grid(k) > 1.5_wp * dx * wall_adjustment_factor .OR.  &
493            l_grid(k) > 1.5_wp * dy * wall_adjustment_factor )  THEN
494          WRITE( message_string, * ) 'grid anisotropy exceeds ', &
495                                     'threshold given by only local', &
496                                     ' &horizontal reduction of near_wall ', &
497                                     'mixing length l_wall', &
498                                     ' &starting from height level k = ', k, '.'
499          CALL message( 'init_grid', 'PA0202', 0, 1, 0, 6, 0 )
500          EXIT
501       ENDIF
502    ENDDO
503    vertical_influence(0) = vertical_influence(1)
504
505    DO  i = nxlg, nxrg
506       DO  j = nysg, nyng
507          DO  k = nzb_s_inner(j,i) + 1, &
508                  nzb_s_inner(j,i) + vertical_influence(nzb_s_inner(j,i))
509             l_wall(k,j,i) = zu(k) - zw(nzb_s_inner(j,i))
510          ENDDO
511       ENDDO
512    ENDDO
513
514!
515!-- Set outer and inner index arrays for non-flat topography.
516!-- Here consistency checks concerning domain size and periodicity are
517!-- necessary.
518!-- Within this SELECT CASE structure only nzb_local is initialized
519!-- individually depending on the chosen topography type, all other index
520!-- arrays are initialized further below.
521    SELECT CASE ( TRIM( topography ) )
522
523       CASE ( 'flat' )
524!
525!--       nzb_local is required for the multigrid solver
526          nzb_local = 0
527
528       CASE ( 'single_building' )
529!
530!--       Single rectangular building, by default centered in the middle of the
531!--       total domain
532          blx = NINT( building_length_x / dx )
533          bly = NINT( building_length_y / dy )
534          bh  = NINT( building_height / dz )
535
536          IF ( building_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
537             building_wall_left = ( nx + 1 - blx ) / 2 * dx
538          ENDIF
539          bxl = NINT( building_wall_left / dx )
540          bxr = bxl + blx
541
542          IF ( building_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
543             building_wall_south = ( ny + 1 - bly ) / 2 * dy
544          ENDIF
545          bys = NINT( building_wall_south / dy )
546          byn = bys + bly
547
548!
549!--       Building size has to meet some requirements
550          IF ( ( bxl < 1 ) .OR. ( bxr > nx-1 ) .OR. ( bxr < bxl+3 ) .OR.  &
551               ( bys < 1 ) .OR. ( byn > ny-1 ) .OR. ( byn < bys+3 ) )  THEN
552             WRITE( message_string, * ) 'inconsistent building parameters:',   &
553                                      '& bxl=', bxl, 'bxr=', bxr, 'bys=', bys, &
554                                      'byn=', byn, 'nx=', nx, 'ny=', ny
555             CALL message( 'init_grid', 'PA0203', 1, 2, 0, 6, 0 )
556          ENDIF
557
558!
559!--       Define the building.
560          nzb_local = 0
561          nzb_local(bys:byn,bxl:bxr) = bh
562
563       CASE ( 'single_street_canyon' )
564!
565!--       Single quasi-2D street canyon of infinite length in x or y direction.
566!--       The canyon is centered in the other direction by default.
567          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
568!
569!--          Street canyon in y direction
570             cwx = NINT( canyon_width_x / dx )
571             IF ( canyon_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
572                canyon_wall_left = ( nx + 1 - cwx ) / 2 * dx
573             ENDIF
574             cxl = NINT( canyon_wall_left / dx )
575             cxr = cxl + cwx
576
577          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
578!
579!--          Street canyon in x direction
580             cwy = NINT( canyon_width_y / dy )
581             IF ( canyon_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
582                canyon_wall_south = ( ny + 1 - cwy ) / 2 * dy
583             ENDIF
584             cys = NINT( canyon_wall_south / dy )
585             cyn = cys + cwy
586
587          ELSE
588             
589             message_string = 'no street canyon width given'
590             CALL message( 'init_grid', 'PA0204', 1, 2, 0, 6, 0 )
591 
592          ENDIF
593
594          ch             = NINT( canyon_height / dz )
595          dp_level_ind_b = ch
596!
597!--       Street canyon size has to meet some requirements
598          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
599             IF ( ( cxl < 1 ) .OR. ( cxr > nx-1 ) .OR. ( cwx < 3 ) .OR.        &
600               ( ch < 3 ) )  THEN
601                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
602                                           '&cxl=', cxl, 'cxr=', cxr,          &
603                                           'cwx=', cwx,                        &
604                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
605                CALL message( 'init_grid', 'PA0205', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
606             ENDIF
607          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
608             IF ( ( cys < 1 ) .OR. ( cyn > ny-1 ) .OR. ( cwy < 3 ) .OR.        &
609               ( ch < 3 ) )  THEN
610                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
611                                           '&cys=', cys, 'cyn=', cyn,          &
612                                           'cwy=', cwy,                        &
613                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
614                CALL message( 'init_grid', 'PA0206', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
615             ENDIF
616          ENDIF
617          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp .AND.                            &                 
618               canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
619             message_string = 'inconsistent canyon parameters:' //             &   
620                              '&street canyon can only be oriented' //         &
621                              '&either in x- or in y-direction'
622             CALL message( 'init_grid', 'PA0207', 1, 2, 0, 6, 0 )
623          ENDIF
624
625          nzb_local = ch
626          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
627             nzb_local(:,cxl+1:cxr-1) = 0
628          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
629             nzb_local(cys+1:cyn-1,:) = 0
630          ENDIF
631
632       CASE ( 'read_from_file' )
633
634          ALLOCATE ( topo_height(0:ny,0:nx) )
635
636          DO  ii = 0, io_blocks-1
637             IF ( ii == io_group )  THEN
638
639!
640!--             Arbitrary irregular topography data in PALM format (exactly
641!--             matching the grid size and total domain size)
642                OPEN( 90, FILE='TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char, STATUS='OLD', &
643                      FORM='FORMATTED', ERR=10 )
644                DO  j = ny, 0, -1
645                   READ( 90, *, ERR=11, END=11 )  ( topo_height(j,i), i = 0,nx )
646                ENDDO
647
648                GOTO 12
649         
650 10             message_string = 'file TOPOGRAPHY'//coupling_char//' does not exist'
651                CALL message( 'init_grid', 'PA0208', 1, 2, 0, 6, 0 )
652
653 11             message_string = 'errors in file TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char
654                CALL message( 'init_grid', 'PA0209', 1, 2, 0, 6, 0 )
655
656 12             CLOSE( 90 )
657
658             ENDIF
659#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
660             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
661#endif
662          ENDDO
663
664!
665!--       Calculate the index height of the topography
666          DO  i = 0, nx
667             DO  j = 0, ny
668                nzb_local(j,i) = NINT( topo_height(j,i) / dz )
669             ENDDO
670          ENDDO
671
672          DEALLOCATE ( topo_height )
673!
674!--       Add cyclic boundaries (additional layers are for calculating
675!--       flag arrays needed for the multigrid sover)
676          nzb_local(-gls:-1,0:nx)     = nzb_local(ny-gls+1:ny,0:nx)
677          nzb_local(ny+1:ny+gls,0:nx) = nzb_local(0:gls-1,0:nx)
678          nzb_local(:,-gls:-1)        = nzb_local(:,nx-gls+1:nx)
679          nzb_local(:,nx+1:nx+gls)    = nzb_local(:,0:gls-1)
680
681       CASE DEFAULT
682!
683!--       The DEFAULT case is reached either if the parameter topography
684!--       contains a wrong character string or if the user has defined a special
685!--       case in the user interface. There, the subroutine user_init_grid
686!--       checks which of these two conditions applies.
687          CALL user_init_grid( gls, nzb_local )
688
689    END SELECT
690!
691!-- Determine the maximum level of topography. Furthermore it is used for
692!-- steering the degradation of order of the applied advection scheme.
693!-- In case of non-cyclic lateral boundaries, the order of the advection
694!-- scheme have to be reduced up to nzt (required at the lateral boundaries).
695    nzb_max = MAXVAL( nzb_local )
696    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. inflow_r .OR. outflow_r .OR.             &
697         inflow_n .OR. outflow_n .OR. inflow_s .OR. outflow_s )  THEN
698         nzb_max = nzt
699    ENDIF
700
701!
702!-- Consistency checks and index array initialization are only required for
703!-- non-flat topography, also the initialization of topography height arrays
704!-- zu_s_inner and zw_w_inner
705    IF ( TRIM( topography ) /= 'flat' )  THEN
706
707!
708!--    Consistency checks
709       IF ( MINVAL( nzb_local ) < 0  .OR.  MAXVAL( nzb_local ) > nz + 1 )  THEN
710          WRITE( message_string, * ) 'nzb_local values are outside the',       &
711                                'model domain',                                &
712                                '&MINVAL( nzb_local ) = ', MINVAL(nzb_local),  &
713                                '&MAXVAL( nzb_local ) = ', MAXVAL(nzb_local)
714          CALL message( 'init_grid', 'PA0210', 1, 2, 0, 6, 0 )
715       ENDIF
716
717       IF ( bc_lr == 'cyclic' )  THEN
718          IF ( ANY( nzb_local(:,-1) /= nzb_local(:,nx)   )  .OR.               &
719               ANY( nzb_local(:,0)  /= nzb_local(:,nx+1) ) )  THEN
720             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
721                              ' boundary condition in x-direction'
722             CALL message( 'init_grid', 'PA0211', 1, 2, 0, 6, 0 )
723          ENDIF
724       ENDIF
725       IF ( bc_ns == 'cyclic' )  THEN
726          IF ( ANY( nzb_local(-1,:) /= nzb_local(ny,:)   )  .OR.               &
727               ANY( nzb_local(0,:)  /= nzb_local(ny+1,:) ) )  THEN
728             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
729                              ' boundary condition in y-direction'
730             CALL message( 'init_grid', 'PA0212', 1, 2, 0, 6, 0 )
731          ENDIF
732       ENDIF
733
734       IF ( topography_grid_convention == 'cell_edge' )  THEN
735!
736!--       The array nzb_local as defined using the 'cell_edge' convention
737!--       describes the actual total size of topography which is defined at the
738!--       cell edges where u=0 on the topography walls in x-direction and v=0
739!--       on the topography walls in y-direction. However, PALM uses individual
740!--       arrays nzb_u|v|w|s_inner|outer that are based on nzb_s_inner.
741!--       Therefore, the extent of topography in nzb_local is now reduced by
742!--       1dx at the E topography walls and by 1dy at the N topography walls
743!--       to form the basis for nzb_s_inner.
744          DO  j = -gls, ny + gls
745             DO  i = -gls, nx
746                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j,i+1) )
747             ENDDO
748          ENDDO
749!--       apply cyclic boundary conditions in x-direction
750!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
751          nzb_local(:,nx+1:nx+gls) = nzb_local(:,0:gls-1)
752          DO  i = -gls, nx + gls
753             DO  j = -gls, ny
754                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j+1,i) )
755             ENDDO
756          ENDDO
757!--       apply cyclic boundary conditions in y-direction
758!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
759          nzb_local(ny+1:ny+gls,:) = nzb_local(0:gls-1,:)
760       ENDIF
761
762!
763!--    Initialize index arrays nzb_s_inner and nzb_w_inner
764       nzb_s_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
765       nzb_w_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
766
767!
768!--    Initialize remaining index arrays:
769!--    first pre-initialize them with nzb_s_inner...
770       nzb_u_inner = nzb_s_inner
771       nzb_u_outer = nzb_s_inner
772       nzb_v_inner = nzb_s_inner
773       nzb_v_outer = nzb_s_inner
774       nzb_w_outer = nzb_s_inner
775       nzb_s_outer = nzb_s_inner
776
777!
778!--    ...then extend pre-initialized arrays in their according directions
779!--    based on nzb_local using nzb_tmp as a temporary global index array
780
781!
782!--    nzb_s_outer:
783!--    extend nzb_local east-/westwards first, then north-/southwards
784       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
785       DO  j = -1, ny + 1
786          DO  i = 0, nx
787             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i),             &
788                                 nzb_local(j,i+1) )
789          ENDDO
790       ENDDO
791       DO  i = nxl, nxr
792          DO  j = nys, nyn
793             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
794                                     nzb_tmp(j+1,i) )
795          ENDDO
796!
797!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
798!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
799          IF ( nys == 0 )  THEN
800             j = -1
801             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
802          ENDIF
803          IF ( nys == ny )  THEN
804             j = ny + 1
805             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
806          ENDIF
807       ENDDO
808!
809!--    nzb_w_outer:
810!--    identical to nzb_s_outer
811       nzb_w_outer = nzb_s_outer
812
813!
814!--    nzb_u_inner:
815!--    extend nzb_local rightwards only
816       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
817       DO  j = -1, ny + 1
818          DO  i = 0, nx + 1
819             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i) )
820          ENDDO
821       ENDDO
822       nzb_u_inner = nzb_tmp(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
823
824!
825!--    nzb_u_outer:
826!--    extend current nzb_tmp (nzb_u_inner) north-/southwards
827       DO  i = nxl, nxr
828          DO  j = nys, nyn
829             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
830                                     nzb_tmp(j+1,i) )
831          ENDDO
832!
833!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
834!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
835          IF ( nys == 0 )  THEN
836             j = -1
837             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
838          ENDIF
839          IF ( nys == ny )  THEN
840             j = ny + 1
841             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
842          ENDIF
843       ENDDO
844
845!
846!--    nzb_v_inner:
847!--    extend nzb_local northwards only
848       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
849       DO  i = -1, nx + 1
850          DO  j = 0, ny + 1
851             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j-1,i), nzb_local(j,i) )
852          ENDDO
853       ENDDO
854       nzb_v_inner = nzb_tmp(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp)
855
856!
857!--    nzb_v_outer:
858!--    extend current nzb_tmp (nzb_v_inner) right-/leftwards
859       DO  j = nys, nyn
860          DO  i = nxl, nxr
861             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i),             &
862                                     nzb_tmp(j,i+1) )
863          ENDDO
864!
865!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
866!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
867          IF ( nxl == 0 )  THEN
868             i = -1
869             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i+1), nzb_tmp(j,i) )
870          ENDIF
871          IF ( nxr == nx )  THEN
872             i = nx + 1
873             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i) )
874          ENDIF
875       ENDDO
876#if ! defined ( __check )
877!
878!--    Exchange of lateral boundary values (parallel computers) and cyclic
879!--    boundary conditions, if applicable.
880!--    Since nzb_s_inner and nzb_w_inner are derived directly from nzb_local
881!--    they do not require exchange and are not included here.
882       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_inner )
883       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_outer )
884       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_inner )
885       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_outer )
886       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_w_outer )
887       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_s_outer )
888
889!
890!--    Allocate and set the arrays containing the topography height
891       IF ( myid == 0 )  THEN
892
893          ALLOCATE( zu_s_inner(0:nx+1,0:ny+1), zw_w_inner(0:nx+1,0:ny+1) )
894
895          DO  i = 0, nx + 1
896             DO  j = 0, ny + 1
897                zu_s_inner(i,j) = zu(nzb_local(j,i))
898                zw_w_inner(i,j) = zw(nzb_local(j,i))
899             ENDDO
900          ENDDO
901         
902       ENDIF
903!
904!--    Set flag arrays to be used for masking of grid points
905       DO  i = nxlg, nxrg
906          DO  j = nysg, nyng
907             DO  k = nzb, nzt+1
908                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_s_inner(k,j,i) = 0.0_wp
909                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_invers(j,i,k)  = 0.0_wp
910             ENDDO
911          ENDDO
912       ENDDO
913#endif
914    ENDIF
915
916#if ! defined ( __check )
917!
918!-- Preliminary: to be removed after completion of the topography code!
919!-- Set the former default k index arrays nzb_2d
920    nzb_2d      = nzb
921
922!
923!-- Set the individual index arrays which define the k index from which on
924!-- the usual finite difference form (which does not use surface fluxes) is
925!-- applied
926    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
927       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 2
928       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 2
929       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 2
930       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 2
931    ELSE
932       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 1
933       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 1
934       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 1
935       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 1
936    ENDIF
937
938!
939!-- Calculation of wall switches and factors required by diffusion_u/v.f90 and
940!-- for limitation of near-wall mixing length l_wall further below
941    corner_nl = 0
942    corner_nr = 0
943    corner_sl = 0
944    corner_sr = 0
945    wall_l    = 0
946    wall_n    = 0
947    wall_r    = 0
948    wall_s    = 0
949
950    DO  i = nxl, nxr
951       DO  j = nys, nyn
952!
953!--       u-component
954          IF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j+1,i) )  THEN
955             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
956             fym(j,i)    = 0.0_wp
957             fyp(j,i)    = 1.0_wp
958          ELSEIF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j-1,i) )  THEN
959             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
960             fym(j,i)    = 1.0_wp
961             fyp(j,i)    = 0.0_wp
962          ENDIF
963!
964!--       v-component
965          IF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i+1) )  THEN
966             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! rigth wall (location of adjacent fluid)
967             fxm(j,i)    = 0.0_wp
968             fxp(j,i)    = 1.0_wp
969          ELSEIF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i-1) )  THEN
970             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
971             fxm(j,i)    = 1.0_wp
972             fxp(j,i)    = 0.0_wp
973          ENDIF
974!
975!--       w-component, also used for scalars, separate arrays for shear
976!--       production of tke
977          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j+1,i) )  THEN
978             wall_e_y(j,i) =  1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
979             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
980             fwym(j,i)     =  0.0_wp
981             fwyp(j,i)     =  1.0_wp
982          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j-1,i) )  THEN
983             wall_e_y(j,i) = -1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
984             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
985             fwym(j,i)     =  1.0_wp
986             fwyp(j,i)     =  0.0_wp
987          ENDIF
988          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i+1) )  THEN
989             wall_e_x(j,i) =  1.0_wp   ! right wall (location of adjacent fluid)
990             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
991             fwxm(j,i)     =  0.0_wp
992             fwxp(j,i)     =  1.0_wp
993          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i-1) )  THEN
994             wall_e_x(j,i) = -1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
995             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
996             fwxm(j,i)     =  1.0_wp
997             fwxp(j,i)     =  0.0_wp
998          ENDIF
999!
1000!--       Wall and corner locations inside buildings for limitation of
1001!--       near-wall mixing length l_wall
1002          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j+1,i) )  THEN
1003
1004             wall_n(j,i) = nzb_s_inner(j+1,i) + 1            ! North wall
1005
1006             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1007                corner_nl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northleft corner
1008                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1009             ENDIF
1010
1011             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1012                corner_nr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northright corner
1013                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1014             ENDIF
1015
1016          ENDIF
1017
1018          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j-1,i) )  THEN
1019
1020             wall_s(j,i) = nzb_s_inner(j-1,i) + 1            ! South wall
1021             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1022                corner_sl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southleft corner
1023                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1024             ENDIF
1025
1026             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1027                corner_sr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southright corner
1028                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1029             ENDIF
1030
1031          ENDIF
1032
1033          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1034             wall_l(j,i) = nzb_s_inner(j,i-1) + 1            ! Left wall
1035          ENDIF
1036
1037          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1038             wall_r(j,i) = nzb_s_inner(j,i+1) + 1            ! Right wall
1039          ENDIF
1040
1041       ENDDO
1042    ENDDO
1043
1044!
1045!-- Calculate wall flag arrays for the multigrid method
1046    IF ( psolver == 'multigrid' )  THEN
1047!
1048!--    Gridpoint increment of the current level
1049       inc = 1
1050
1051       DO  l = maximum_grid_level, 1 , -1
1052
1053          nxl_l = nxl_mg(l)
1054          nxr_l = nxr_mg(l)
1055          nys_l = nys_mg(l)
1056          nyn_l = nyn_mg(l)
1057          nzt_l = nzt_mg(l)
1058
1059!
1060!--       Assign the flag level to be calculated
1061          SELECT CASE ( l )
1062             CASE ( 1 )
1063                flags => wall_flags_1
1064             CASE ( 2 )
1065                flags => wall_flags_2
1066             CASE ( 3 )
1067                flags => wall_flags_3
1068             CASE ( 4 )
1069                flags => wall_flags_4
1070             CASE ( 5 )
1071                flags => wall_flags_5
1072             CASE ( 6 )
1073                flags => wall_flags_6
1074             CASE ( 7 )
1075                flags => wall_flags_7
1076             CASE ( 8 )
1077                flags => wall_flags_8
1078             CASE ( 9 )
1079                flags => wall_flags_9
1080             CASE ( 10 )
1081                flags => wall_flags_10
1082          END SELECT
1083
1084!
1085!--       Depending on the grid level, set the respective bits in case of
1086!--       neighbouring walls
1087!--       Bit 0:  wall to the bottom
1088!--       Bit 1:  wall to the top (not realized in remaining PALM code so far)
1089!--       Bit 2:  wall to the south
1090!--       Bit 3:  wall to the north
1091!--       Bit 4:  wall to the left
1092!--       Bit 5:  wall to the right
1093!--       Bit 6:  inside building
1094
1095          flags = 0
1096
1097!
1098!--       In case of masking method, flags are not set and multigrid method
1099!--       works like FFT-solver
1100          IF ( .NOT. masking_method )  THEN
1101
1102             DO  i = nxl_l-1, nxr_l+1
1103                DO  j = nys_l-1, nyn_l+1
1104                   DO  k = nzb, nzt_l+1
1105                         
1106!
1107!--                   Inside/outside building (inside building does not need
1108!--                   further tests for walls)
1109                      IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1110
1111                         flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 6 )
1112
1113                      ELSE
1114!
1115!--                      Bottom wall
1116                         IF ( (k-1)*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1117                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 0 )
1118                         ENDIF
1119!
1120!--                      South wall
1121                         IF ( k*inc <= nzb_local((j-1)*inc,i*inc) )  THEN
1122                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 2 )
1123                         ENDIF
1124!
1125!--                      North wall
1126                         IF ( k*inc <= nzb_local((j+1)*inc,i*inc) )  THEN
1127                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 3 )
1128                         ENDIF
1129!
1130!--                      Left wall
1131                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i-1)*inc) )  THEN
1132                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 4 )
1133                         ENDIF
1134!
1135!--                      Right wall
1136                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i+1)*inc) )  THEN
1137                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 5 )
1138                         ENDIF
1139
1140                      ENDIF
1141                           
1142                   ENDDO
1143                ENDDO
1144             ENDDO
1145
1146          ENDIF
1147
1148!
1149!--       Test output of flag arrays
1150!          i = nxl_l
1151!          WRITE (9,*)  ' '
1152!          WRITE (9,*)  '*** mg level ', l, ' ***', mg_switch_to_pe0_level
1153!          WRITE (9,*)  '    inc=', inc, '  i =', nxl_l
1154!          WRITE (9,*)  '    nxl_l',nxl_l,' nxr_l=',nxr_l,' nys_l=',nys_l,' nyn_l=',nyn_l
1155!          DO  k = nzt_l+1, nzb, -1
1156!             WRITE (9,'(194(1X,I2))')  ( flags(k,j,i), j = nys_l-1, nyn_l+1 )
1157!          ENDDO
1158
1159          inc = inc * 2
1160
1161       ENDDO
1162
1163    ENDIF
1164!
1165!-- Allocate flags needed for masking walls.
1166    ALLOCATE( wall_flags_0(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr), &
1167              wall_flags_00(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr) )
1168    wall_flags_0  = 0
1169    wall_flags_00 = 0
1170
1171    IF ( scalar_advec == 'ws-scheme' )  THEN
1172!
1173!--    Set flags to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1174!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1175!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1176!--    grid points.
1177       DO  i = nxl, nxr
1178          DO  j = nys, nyn
1179             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1180!
1181!--             scalar - x-direction
1182!--             WS1 (0), WS3 (1), WS5 (2)
1183                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1184                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1185                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1186                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 0 )
1187                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_s_inner(j,i-1)  &
1188                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1189                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1190                       )  THEN
1191                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 1 )
1192                ELSE
1193                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 2 )
1194                ENDIF
1195!
1196!--             scalar - y-direction
1197!--             WS1 (3), WS3 (4), WS5 (5)
1198                IF ( k <= nzb_s_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1199                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1200                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1201                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 3 )
1202!--             WS3
1203                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_s_inner(j-1,i)  &
1204                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1205                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1206                       )  THEN
1207                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 4 )
1208!--             WS5
1209                ELSE
1210                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 5 )
1211                ENDIF
1212!
1213!--             scalar - z-direction
1214!--             WS1 (6), WS3 (7), WS5 (8)
1215                flag_set = .FALSE.
1216                IF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1217                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 6 )
1218                   flag_set = .TRUE.
1219                ELSEIF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1220                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 7 )
1221                   flag_set = .TRUE.
1222                ELSEIF ( k > nzb_s_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1223                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 8 )
1224                ENDIF
1225             ENDDO
1226          ENDDO
1227       ENDDO
1228    ENDIF
1229
1230    IF ( momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
1231!
1232!--    Set wall_flags_0 to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1233!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1234!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1235!--    grid points.
1236       DO  i = nxl, nxr
1237          DO  j = nys, nyn
1238             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
1239!
1240!--             u component - x-direction
1241!--             WS1 (9), WS3 (10), WS5 (11)
1242                IF ( k <= nzb_u_inner(j,i+1)                                  &
1243                     .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i <= nxlu )     &
1244                     .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr  )     &
1245                   )  THEN
1246                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1247                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_u_inner(j,i-1) &
1248                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 )&
1249                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu+1)&
1250                       )  THEN
1251                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 10 )
1252                ELSE
1253                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 11 )
1254                ENDIF
1255
1256!
1257!--             u component - y-direction
1258!--             WS1 (12), WS3 (13), WS5 (14)
1259                IF ( k <= nzb_u_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1260                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1261                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1262                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1263                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_u_inner(j-1,i)  &
1264                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1265                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1266                       )  THEN
1267                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 13 )
1268                ELSE
1269                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 14 )
1270                ENDIF
1271!
1272!--             u component - z-direction
1273!--             WS1 (15), WS3 (16), WS5 (17)
1274                flag_set = .FALSE.
1275                IF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1276                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 15 )
1277                   flag_set = .TRUE.
1278                ELSEIF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1279                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 16 )
1280                   flag_set = .TRUE.
1281                ELSEIF ( k > nzb_u_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1282                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 17 )
1283                ENDIF
1284
1285             ENDDO
1286          ENDDO
1287       ENDDO
1288
1289       DO  i = nxl, nxr
1290          DO  j = nys, nyn
1291             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
1292!
1293!--             v component - x-direction
1294!--             WS1 (18), WS3 (19), WS5 (20)
1295                IF ( k <= nzb_v_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1296                     .AND. i == nxl ) .OR. (( inflow_r .OR. outflow_r )        &
1297                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1298                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1299!--             WS3
1300                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_v_inner(j,i-1)  &
1301                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1302                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1303                       )  THEN
1304                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 19 )
1305                ELSE
1306                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 20 )
1307                ENDIF
1308!
1309!--             v component - y-direction
1310!--             WS1 (21), WS3 (22), WS5 (23)
1311                IF ( k <= nzb_v_inner(j+1,i)                                   &
1312                     .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j <= nysv )      &
1313                     .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn  )      &
1314                   )  THEN
1315                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1316                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_v_inner(j-1,i)  &
1317                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv+1 )&
1318                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1  )&
1319                       )  THEN
1320                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 22 )
1321                ELSE
1322                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 23 )
1323                ENDIF
1324!
1325!--             v component - z-direction
1326!--             WS1 (24), WS3 (25), WS5 (26)
1327                flag_set = .FALSE.
1328                IF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1329                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 24 )
1330                   flag_set = .TRUE.
1331                ELSEIF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1332                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 25 )
1333                   flag_set = .TRUE.
1334                ELSEIF ( k > nzb_v_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1335                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 26 )
1336                ENDIF
1337
1338             ENDDO
1339          ENDDO
1340       ENDDO
1341       DO  i = nxl, nxr
1342          DO  j = nys, nyn
1343             DO  k = nzb_w_inner(j,i), nzt
1344!
1345!--             w component - x-direction
1346!--             WS1 (27), WS3 (28), WS5 (29)
1347                IF ( k <= nzb_w_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1348                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1349                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1350                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1351                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_w_inner(j,i-1)  &
1352                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1353                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1354                       )  THEN
1355                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 28 )
1356                ELSE
1357                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i),29 )
1358                ENDIF
1359!
1360!--             w component - y-direction
1361!--             WS1 (30), WS3 (31), WS5 (32)
1362                IF ( k <= nzb_w_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1363                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1364                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1365                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1366                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_w_inner(j-1,i)  &
1367                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1368                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1369                       )  THEN
1370                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 31 )
1371                ELSE
1372                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 0 )
1373                ENDIF
1374!
1375!--             w component - z-direction
1376!--             WS1 (33), WS3 (34), WS5 (35)
1377                flag_set = .FALSE.
1378                IF ( k == nzb_w_inner(j,i) .OR. k == nzb_w_inner(j,i) + 1      &
1379                                           .OR. k == nzt )  THEN
1380!
1381!--                Please note, at k == nzb_w_inner(j,i) a flag is explictely
1382!--                set, although this is not a prognostic level. However,
1383!--                contrary to the advection of u,v and s this is necessary
1384!--                because flux_t(nzb_w_inner(j,i)) is used for the tendency
1385!--                at k == nzb_w_inner(j,i)+1.
1386                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 1 )
1387                   flag_set = .TRUE.
1388                ELSEIF ( k == nzb_w_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1389                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 2 )
1390                   flag_set = .TRUE.
1391                ELSEIF ( k > nzb_w_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1392                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 3 )
1393                ENDIF
1394
1395             ENDDO
1396          ENDDO
1397       ENDDO
1398
1399    ENDIF
1400
1401!
1402!-- In case of topography: limit near-wall mixing length l_wall further:
1403!-- Go through all points of the subdomain one by one and look for the closest
1404!-- surface
1405    IF ( TRIM(topography) /= 'flat' )  THEN
1406       DO  i = nxl, nxr
1407          DO  j = nys, nyn
1408
1409             nzb_si = nzb_s_inner(j,i)
1410             vi     = vertical_influence(nzb_si)
1411
1412             IF ( wall_n(j,i) > 0 )  THEN
1413!
1414!--             North wall (y distance)
1415                DO  k = wall_n(j,i), nzb_si
1416                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i), 0.5_wp * dy )
1417                ENDDO
1418!
1419!--             Above North wall (yz distance)
1420                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1421                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i),                     &
1422                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1423                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1424                ENDDO
1425!
1426!--             Northleft corner (xy distance)
1427                IF ( corner_nl(j,i) > 0 )  THEN
1428                   DO  k = corner_nl(j,i), nzb_si
1429                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1), &
1430                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1431                   ENDDO
1432!
1433!--                Above Northleft corner (xyz distance)
1434                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1435                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1),              &
1436                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1437                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1438                   ENDDO
1439                ENDIF
1440!
1441!--             Northright corner (xy distance)
1442                IF ( corner_nr(j,i) > 0 )  THEN
1443                   DO  k = corner_nr(j,i), nzb_si
1444                       l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),             &
1445                                                0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1446                   ENDDO
1447!
1448!--                Above northright corner (xyz distance)
1449                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1450                      l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),              &
1451                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1452                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1453                   ENDDO
1454                ENDIF
1455             ENDIF
1456
1457             IF ( wall_s(j,i) > 0 )  THEN
1458!
1459!--             South wall (y distance)
1460                DO  k = wall_s(j,i), nzb_si
1461                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i), 0.5_wp * dy )
1462                ENDDO
1463!
1464!--             Above south wall (yz distance)
1465                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1466                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i),                     &
1467                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1468                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1469                ENDDO
1470!
1471!--             Southleft corner (xy distance)
1472                IF ( corner_sl(j,i) > 0 )  THEN
1473                   DO  k = corner_sl(j,i), nzb_si
1474                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1475                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1476                   ENDDO
1477!
1478!--                Above southleft corner (xyz distance)
1479                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1480                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1481                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1482                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1483                   ENDDO
1484                ENDIF
1485!
1486!--             Southright corner (xy distance)
1487                IF ( corner_sr(j,i) > 0 )  THEN
1488                   DO  k = corner_sr(j,i), nzb_si
1489                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1490                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1491                   ENDDO
1492!
1493!--                Above southright corner (xyz distance)
1494                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1495                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1496                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1497                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1498                   ENDDO
1499                ENDIF
1500
1501             ENDIF
1502
1503             IF ( wall_l(j,i) > 0 )  THEN
1504!
1505!--             Left wall (x distance)
1506                DO  k = wall_l(j,i), nzb_si
1507                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1), 0.5_wp * dx )
1508                ENDDO
1509!
1510!--             Above left wall (xz distance)
1511                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1512                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1),                     &
1513                                       SQRT( 0.25_wp * dx**2 +                 &
1514                                       ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1515                ENDDO
1516             ENDIF
1517
1518             IF ( wall_r(j,i) > 0 )  THEN
1519!
1520!--             Right wall (x distance)
1521                DO  k = wall_r(j,i), nzb_si
1522                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1), 0.5_wp * dx )
1523                ENDDO
1524!
1525!--             Above right wall (xz distance)
1526                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1527                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1),                     &
1528                                          SQRT( 0.25_wp * dx**2 +              &
1529                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1530                ENDDO
1531
1532             ENDIF
1533
1534          ENDDO
1535       ENDDO
1536
1537    ENDIF
1538
1539!
1540!-- Multiplication with wall_adjustment_factor
1541    l_wall = wall_adjustment_factor * l_wall
1542
1543!
1544!-- Set lateral boundary conditions for l_wall
1545    CALL exchange_horiz( l_wall, nbgp )
1546
1547    DEALLOCATE( corner_nl, corner_nr, corner_sl, corner_sr, nzb_local, &
1548                nzb_tmp, vertical_influence, wall_l, wall_n, wall_r, wall_s )
1549
1550#endif
1551
1552 END SUBROUTINE init_grid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.