source: palm/trunk/SOURCE/init_grid.f90 @ 1581

Last change on this file since 1581 was 1581, checked in by suehring, 6 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 62.9 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 1581 2015-04-10 13:45:59Z suehring $
27!
28! 1580 2015-04-10 13:43:49Z suehring
29! Bugfix: setting flags for 5th order scheme near buildings
30!
31! 1575 2015-03-27 09:56:27Z raasch
32! adjustments for psolver-queries
33!
34! 1557 2015-03-05 16:43:04Z suehring
35! Adjustment for monotoinic limiter
36!
37! 1418 2014-06-06 13:05:08Z fricke
38! Bugfix: Change if-condition for stretched grid in the ocean, with the old
39!          condition and a negative value for dz_stretch_level the condition
40!          was always true for the whole model domain
41!
42! 1409 2014-05-23 12:11:32Z suehring
43! Bugfix: set wall_flags_0 at inflow and outflow boundary also for i <= nxlu
44! j <= nysv
45!
46! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
47! REAL constants provided with KIND-attribute
48!
49! 1322 2014-03-20 16:38:49Z raasch
50! REAL constants defined as wp-kind
51!
52! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
53! ONLY-attribute added to USE-statements,
54! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
55! kinds are defined in new module kinds,
56! revision history before 2012 removed,
57! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
58! all variable declaration statements
59!
60! 1221 2013-09-10 08:59:13Z raasch
61! wall_flags_00 introduced to hold bits 32-63,
62! additional 3D-flag arrays for replacing the 2D-index array nzb_s_inner in
63! loops optimized for openACC (pres + flow_statistics)
64!
65! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
66! unused variables removed
67!
68! 1069 2012-11-28 16:18:43Z maronga
69! bugfix: added coupling_char to TOPOGRAPHY_DATA to allow topography in the ocean
70!          model in case of coupled runs
71!
72! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
73! code put under GPL (PALM 3.9)
74!
75! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
76! lower index for calculating wall_flags_0 set to nzb_w_inner instead of
77! nzb_w_inner+1
78!
79! 996 2012-09-07 10:41:47Z raasch
80! little reformatting
81!
82! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
83! Bugfix: nzb_max is set to nzt at non-cyclic lateral boundaries
84! Bugfix: Set wall_flags_0 for inflow boundary
85!
86! 927 2012-06-06 19:15:04Z raasch
87! Wall flags are not set for multigrid method in case of masking method
88!
89! 864 2012-03-27 15:10:33Z gryschka
90! In case of ocean and Dirichlet bottom bc for u and v dzu_mg and ddzu_pres
91! were not correctly defined for k=1.
92!
93! 861 2012-03-26 14:18:34Z suehring
94! Set wall_flags_0. The array is needed for degradation in ws-scheme near walls,
95! inflow and outflow boundaries as well as near the bottom and the top of the
96! model domain.!
97! Initialization of nzb_s_inner and nzb_w_inner.
98! gls has to be at least nbgp to do not exceed the array bounds of nzb_local
99! while setting wall_flags_0
100!
101! 843 2012-02-29 15:16:21Z gryschka
102! In case of ocean and dirichlet bc for u and v at the bottom
103! the first u-level ist defined at same height as the first w-level
104!
105! 818 2012-02-08 16:11:23Z maronga
106! Bugfix: topo_height is only required if topography is used. It is thus now
107! allocated in the topography branch
108!
109! 809 2012-01-30 13:32:58Z maronga
110! Bugfix: replaced .AND. and .NOT. with && and ! in the preprocessor directives
111!
112! 807 2012-01-25 11:53:51Z maronga
113! New cpp directive "__check" implemented which is used by check_namelist_files
114!
115! Revision 1.1  1997/08/11 06:17:45  raasch
116! Initial revision (Testversion)
117!
118!
119! Description:
120! ------------
121! Creating grid depending constants
122!------------------------------------------------------------------------------!
123
124    USE arrays_3d,                                                             &
125        ONLY:  dd2zu, ddzu, ddzu_pres, ddzw, dzu, dzu_mg, dzw, dzw_mg, f1_mg,  &
126               f2_mg, f3_mg, l_grid, l_wall, zu, zw
127       
128    USE control_parameters,                                                    &
129        ONLY:  bc_lr, bc_ns, building_height, building_length_x,               &
130               building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,     &
131               canyon_height, canyon_wall_left, canyon_wall_south,             &
132               canyon_width_x, canyon_width_y, coupling_char, dp_level_ind_b,  &
133               dz, dz_max, dz_stretch_factor, dz_stretch_level,                &
134               dz_stretch_level_index, ibc_uv_b, io_blocks, io_group,          &
135               inflow_l, inflow_n, inflow_r, inflow_s, masking_method,         &
136               maximum_grid_level, message_string, momentum_advec, ocean,      &
137               outflow_l, outflow_n, outflow_r, outflow_s, prandtl_layer,      &
138               psolver, scalar_advec, topography, topography_grid_convention,  &
139               use_surface_fluxes, use_top_fluxes, wall_adjustment_factor
140       
141    USE grid_variables,                                                        &
142        ONLY:  ddx, ddx2, ddx2_mg, ddy, ddy2, ddy2_mg, dx, dx2, dy, dy2, fwxm, &
143               fwxp, fwym, fwyp, fxm, fxp, fym, fyp, wall_e_x, wall_e_y,       &
144               wall_u, wall_v, wall_w_x, wall_w_y, zu_s_inner, zw_w_inner
145       
146    USE indices,                                                               &
147        ONLY:  flags, nbgp, nx, nxl, nxlg, nxlu, nxl_mg, nxr, nxrg, nxr_mg,    &
148               ny, nyn, nyng, nyn_mg, nys, nysv, nys_mg, nysg, nz, nzb,        &
149               nzb_2d, nzb_diff, nzb_diff_s_inner, nzb_diff_s_outer,           &
150               nzb_diff_u, nzb_diff_v, nzb_max, nzb_s_inner, nzb_s_outer,      &
151               nzb_u_inner, nzb_u_outer, nzb_v_inner, nzb_v_outer,             &
152               nzb_w_inner, nzb_w_outer, nzt, nzt_diff, nzt_mg, rflags_invers, &
153               rflags_s_inner, wall_flags_0, wall_flags_00, wall_flags_1,      &
154               wall_flags_10, wall_flags_2, wall_flags_3,  wall_flags_4,       &
155               wall_flags_5, wall_flags_6, wall_flags_7, wall_flags_8,         &
156               wall_flags_9
157   
158    USE kinds
159   
160    USE pegrid
161
162    IMPLICIT NONE
163
164    INTEGER(iwp) ::  bh      !:
165    INTEGER(iwp) ::  blx     !:
166    INTEGER(iwp) ::  bly     !:
167    INTEGER(iwp) ::  bxl     !:
168    INTEGER(iwp) ::  bxr     !:
169    INTEGER(iwp) ::  byn     !:
170    INTEGER(iwp) ::  bys     !:
171    INTEGER(iwp) ::  ch      !:
172    INTEGER(iwp) ::  cwx     !:
173    INTEGER(iwp) ::  cwy     !:
174    INTEGER(iwp) ::  cxl     !:
175    INTEGER(iwp) ::  cxr     !:
176    INTEGER(iwp) ::  cyn     !:
177    INTEGER(iwp) ::  cys     !:
178    INTEGER(iwp) ::  gls     !:
179    INTEGER(iwp) ::  i       !:
180    INTEGER(iwp) ::  ii      !:
181    INTEGER(iwp) ::  inc     !:
182    INTEGER(iwp) ::  j       !:
183    INTEGER(iwp) ::  k       !:
184    INTEGER(iwp) ::  l       !:
185    INTEGER(iwp) ::  nxl_l   !:
186    INTEGER(iwp) ::  nxr_l   !:
187    INTEGER(iwp) ::  nyn_l   !:
188    INTEGER(iwp) ::  nys_l   !:
189    INTEGER(iwp) ::  nzb_si  !:
190    INTEGER(iwp) ::  nzt_l   !:
191    INTEGER(iwp) ::  vi      !:
192
193    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  vertical_influence  !:
194
195    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nl  !:
196    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_nr  !:
197    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sl  !:
198    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  corner_sr  !:
199    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_l     !:
200    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_n     !:
201    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_r     !:
202    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  wall_s     !:
203    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_local  !:
204    INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  nzb_tmp    !:
205
206    LOGICAL :: flag_set = .FALSE.  !:
207
208    REAL(wp) ::  dx_l          !:
209    REAL(wp) ::  dy_l          !:
210    REAL(wp) ::  dz_stretched  !:
211
212    REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  topo_height  !:
213
214   
215!
216!-- Calculation of horizontal array bounds including ghost layers
217    nxlg = nxl - nbgp
218    nxrg = nxr + nbgp
219    nysg = nys - nbgp
220    nyng = nyn + nbgp
221
222!
223!-- Allocate grid arrays
224    ALLOCATE( ddzu(1:nzt+1), ddzw(1:nzt+1), dd2zu(1:nzt), dzu(1:nzt+1),        &
225              dzw(1:nzt+1), l_grid(1:nzt), zu(nzb:nzt+1), zw(nzb:nzt+1) )
226
227!
228!-- Compute height of u-levels from constant grid length and dz stretch factors
229    IF ( dz == -1.0_wp )  THEN
230       message_string = 'missing dz'
231       CALL message( 'init_grid', 'PA0200', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
232    ELSEIF ( dz <= 0.0_wp )  THEN
233       WRITE( message_string, * ) 'dz=',dz,' <= 0.0'
234       CALL message( 'init_grid', 'PA0201', 1, 2, 0, 6, 0 )
235    ENDIF
236
237!
238!-- Define the vertical grid levels
239    IF ( .NOT. ocean )  THEN
240!
241!--    Grid for atmosphere with surface at z=0 (k=0, w-grid).
242!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the
243!--    Prandtl-layer.
244
245       IF ( ibc_uv_b == 0 .OR. ibc_uv_b == 2 ) THEN
246          zu(0) = 0.0_wp
247      !    zu(0) = - dz * 0.5_wp
248       ELSE
249          zu(0) = - dz * 0.5_wp
250       ENDIF
251       zu(1) =   dz * 0.5_wp
252
253       dz_stretch_level_index = nzt+1
254       dz_stretched = dz
255       DO  k = 2, nzt+1
256          IF ( dz_stretch_level <= zu(k-1)  .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
257             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
258             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
259             IF ( dz_stretch_level_index == nzt+1 ) dz_stretch_level_index = k-1
260          ENDIF
261          zu(k) = zu(k-1) + dz_stretched
262       ENDDO
263
264!
265!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
266!--    corresponding u-levels. In case of dirichlet bc for u and v at the
267!--    ground the first u- and w-level (k=0) are defined at same height (z=0).
268!--    The top w-level is extrapolated linearly.
269       zw(0) = 0.0_wp
270       DO  k = 1, nzt
271          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
272       ENDDO
273       zw(nzt+1) = zw(nzt) + 2.0_wp * ( zu(nzt+1) - zw(nzt) )
274
275    ELSE
276!
277!--    Grid for ocean with free water surface is at k=nzt (w-grid).
278!--    In case of neumann bc at the ground the first first u-level (k=0) lies
279!--    below the first w-level (k=0). In case of dirichlet bc the first u- and
280!--    w-level are defined at same height, but staggered from the second level.
281!--    The second u-level (k=1) corresponds to the top of the Prandtl-layer.
282       zu(nzt+1) =   dz * 0.5_wp
283       zu(nzt)   = - dz * 0.5_wp
284
285       dz_stretch_level_index = 0
286       dz_stretched = dz
287       DO  k = nzt-1, 0, -1
288!
289!--       The default value of dz_stretch_level is positive, thus the first
290!--       condition is always true. Hence, the second condition is necessary.
291          IF ( dz_stretch_level >= zu(k+1)  .AND.  dz_stretch_level <= 0.0  &
292               .AND.  dz_stretched < dz_max )  THEN
293             dz_stretched = dz_stretched * dz_stretch_factor
294             dz_stretched = MIN( dz_stretched, dz_max )
295             IF ( dz_stretch_level_index == 0 ) dz_stretch_level_index = k+1
296          ENDIF
297          zu(k) = zu(k+1) - dz_stretched
298       ENDDO
299
300!
301!--    Compute the w-levels. They are always staggered half-way between the
302!--    corresponding u-levels, except in case of dirichlet bc for u and v
303!--    at the ground. In this case the first u- and w-level are defined at
304!--    same height. The top w-level (nzt+1) is not used but set for
305!--    consistency, since w and all scalar variables are defined up tp nzt+1.
306       zw(nzt+1) = dz
307       zw(nzt)   = 0.0_wp
308       DO  k = 0, nzt
309          zw(k) = ( zu(k) + zu(k+1) ) * 0.5_wp
310       ENDDO
311
312!
313!--    In case of dirichlet bc for u and v the first u- and w-level are defined
314!--    at same height.
315       IF ( ibc_uv_b == 0 ) THEN
316          zu(0) = zw(0)
317       ENDIF
318
319    ENDIF
320
321!
322!-- Compute grid lengths.
323    DO  k = 1, nzt+1
324       dzu(k)  = zu(k) - zu(k-1)
325       ddzu(k) = 1.0_wp / dzu(k)
326       dzw(k)  = zw(k) - zw(k-1)
327       ddzw(k) = 1.0_wp / dzw(k)
328    ENDDO
329
330    DO  k = 1, nzt
331       dd2zu(k) = 1.0_wp / ( dzu(k) + dzu(k+1) )
332    ENDDO
333   
334!   
335!-- The FFT- SOR-pressure solvers assume grid spacings of a staggered grid
336!-- everywhere. For the actual grid, the grid spacing at the lowest level
337!-- is only dz/2, but should be dz. Therefore, an additional array
338!-- containing with appropriate grid information is created for these
339!-- solvers.
340    IF ( psolver(1:9) /= 'multigrid' )  THEN
341       ALLOCATE( ddzu_pres(1:nzt+1) )
342       ddzu_pres = ddzu
343       ddzu_pres(1) = ddzu_pres(2)  ! change for lowest level
344    ENDIF   
345
346!
347!-- In case of multigrid method, compute grid lengths and grid factors for the
348!-- grid levels
349    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
350
351       ALLOCATE( ddx2_mg(maximum_grid_level), ddy2_mg(maximum_grid_level), &
352                 dzu_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
353                 dzw_mg(nzb+1:nzt+1,maximum_grid_level),                   &
354                 f1_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
355                 f2_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level),                      &
356                 f3_mg(nzb+1:nzt,maximum_grid_level) )
357
358       dzu_mg(:,maximum_grid_level) = dzu
359!       
360!--    Next line to ensure an equally spaced grid.
361       dzu_mg(1,maximum_grid_level) = dzu(2)
362
363       dzw_mg(:,maximum_grid_level) = dzw
364       nzt_l = nzt
365       DO  l = maximum_grid_level-1, 1, -1
366           dzu_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzu_mg(nzb+1,l+1)
367           dzw_mg(nzb+1,l) = 2.0_wp * dzw_mg(nzb+1,l+1)
368           nzt_l = nzt_l / 2
369           DO  k = 2, nzt_l+1
370              dzu_mg(k,l) = dzu_mg(2*k-2,l+1) + dzu_mg(2*k-1,l+1)
371              dzw_mg(k,l) = dzw_mg(2*k-2,l+1) + dzw_mg(2*k-1,l+1)
372           ENDDO
373       ENDDO
374
375       nzt_l = nzt
376       dx_l  = dx
377       dy_l  = dy
378       DO  l = maximum_grid_level, 1, -1
379          ddx2_mg(l) = 1.0_wp / dx_l**2
380          ddy2_mg(l) = 1.0_wp / dy_l**2
381          DO  k = nzb+1, nzt_l
382             f2_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k+1,l) * dzw_mg(k,l) )
383             f3_mg(k,l) = 1.0_wp / ( dzu_mg(k,l)   * dzw_mg(k,l) )
384             f1_mg(k,l) = 2.0_wp * ( ddx2_mg(l) + ddy2_mg(l) ) + &
385                          f2_mg(k,l) + f3_mg(k,l)
386          ENDDO
387          nzt_l = nzt_l / 2
388          dx_l  = dx_l * 2.0_wp
389          dy_l  = dy_l * 2.0_wp
390       ENDDO
391
392    ENDIF
393
394!
395!-- Compute the reciprocal values of the horizontal grid lengths.
396    ddx = 1.0_wp / dx
397    ddy = 1.0_wp / dy
398    dx2 = dx * dx
399    dy2 = dy * dy
400    ddx2 = 1.0_wp / dx2
401    ddy2 = 1.0_wp / dy2
402
403!
404!-- Compute the grid-dependent mixing length.
405    DO  k = 1, nzt
406       l_grid(k)  = ( dx * dy * dzw(k) )**0.33333333333333_wp
407    ENDDO
408
409!
410!-- Allocate outer and inner index arrays for topography and set
411!-- defaults.
412!-- nzb_local has to contain additional layers of ghost points for calculating
413!-- the flag arrays needed for the multigrid method
414    gls = 2**( maximum_grid_level )
415    IF ( gls < nbgp )  gls = nbgp
416
417    ALLOCATE( corner_nl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_nr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
418              corner_sl(nys:nyn,nxl:nxr), corner_sr(nys:nyn,nxl:nxr),       &
419              nzb_local(-gls:ny+gls,-gls:nx+gls),                                   &
420              nzb_tmp(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp),                         &
421              wall_l(nys:nyn,nxl:nxr), wall_n(nys:nyn,nxl:nxr),             &
422              wall_r(nys:nyn,nxl:nxr), wall_s(nys:nyn,nxl:nxr) )
423    ALLOCATE( fwxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
424              fwym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fwyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),         &
425              fxm(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fxp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
426              fym(nysg:nyng,nxlg:nxrg), fyp(nysg:nyng,nxlg:nxrg),           &
427              nzb_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
428              nzb_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
429              nzb_u_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
430              nzb_u_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
431              nzb_v_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
432              nzb_v_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
433              nzb_w_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
434              nzb_w_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                             &
435              nzb_diff_s_inner(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
436              nzb_diff_s_outer(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                        &
437              nzb_diff_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
438              nzb_diff_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                              &
439              nzb_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
440              rflags_s_inner(nzb:nzt+2,nysg:nyng,nxlg:nxrg),                &
441              rflags_invers(nysg:nyng,nxlg:nxrg,nzb:nzt+2),                 &
442              wall_e_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
443              wall_e_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
444              wall_u(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
445              wall_v(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                  &
446              wall_w_x(nysg:nyng,nxlg:nxrg),                                &
447              wall_w_y(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
448
449
450
451    ALLOCATE( l_wall(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
452
453
454    nzb_s_inner = nzb;  nzb_s_outer = nzb
455    nzb_u_inner = nzb;  nzb_u_outer = nzb
456    nzb_v_inner = nzb;  nzb_v_outer = nzb
457    nzb_w_inner = nzb;  nzb_w_outer = nzb
458
459    rflags_s_inner = 1.0_wp
460    rflags_invers  = 1.0_wp
461
462!
463!-- Define vertical gridpoint from (or to) which on the usual finite difference
464!-- form (which does not use surface fluxes) is applied
465    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
466       nzb_diff = nzb + 2
467    ELSE
468       nzb_diff = nzb + 1
469    ENDIF
470    IF ( use_top_fluxes )  THEN
471       nzt_diff = nzt - 1
472    ELSE
473       nzt_diff = nzt
474    ENDIF
475
476    nzb_diff_s_inner = nzb_diff;  nzb_diff_s_outer = nzb_diff
477    nzb_diff_u = nzb_diff;  nzb_diff_v = nzb_diff
478
479    wall_e_x = 0.0_wp;  wall_e_y = 0.0_wp;  wall_u = 0.0_wp;  wall_v = 0.0_wp
480    wall_w_x = 0.0_wp;  wall_w_y = 0.0_wp
481    fwxp = 1.0_wp;  fwxm = 1.0_wp;  fwyp = 1.0_wp;  fwym = 1.0_wp
482    fxp  = 1.0_wp;  fxm  = 1.0_wp;  fyp  = 1.0_wp;  fym  = 1.0_wp
483
484!
485!-- Initialize near-wall mixing length l_wall only in the vertical direction
486!-- for the moment,
487!-- multiplication with wall_adjustment_factor near the end of this routine
488    l_wall(nzb,:,:)   = l_grid(1)
489    DO  k = nzb+1, nzt
490       l_wall(k,:,:)  = l_grid(k)
491    ENDDO
492    l_wall(nzt+1,:,:) = l_grid(nzt)
493
494    ALLOCATE ( vertical_influence(nzb:nzt) )
495    DO  k = 1, nzt
496       vertical_influence(k) = MIN ( INT( l_grid(k) / &
497                     ( wall_adjustment_factor * dzw(k) ) + 0.5_wp ), nzt - k )
498    ENDDO
499
500    DO  k = 1, MAXVAL( nzb_s_inner )
501       IF ( l_grid(k) > 1.5_wp * dx * wall_adjustment_factor .OR.  &
502            l_grid(k) > 1.5_wp * dy * wall_adjustment_factor )  THEN
503          WRITE( message_string, * ) 'grid anisotropy exceeds ', &
504                                     'threshold given by only local', &
505                                     ' &horizontal reduction of near_wall ', &
506                                     'mixing length l_wall', &
507                                     ' &starting from height level k = ', k, '.'
508          CALL message( 'init_grid', 'PA0202', 0, 1, 0, 6, 0 )
509          EXIT
510       ENDIF
511    ENDDO
512    vertical_influence(0) = vertical_influence(1)
513
514    DO  i = nxlg, nxrg
515       DO  j = nysg, nyng
516          DO  k = nzb_s_inner(j,i) + 1, &
517                  nzb_s_inner(j,i) + vertical_influence(nzb_s_inner(j,i))
518             l_wall(k,j,i) = zu(k) - zw(nzb_s_inner(j,i))
519          ENDDO
520       ENDDO
521    ENDDO
522
523!
524!-- Set outer and inner index arrays for non-flat topography.
525!-- Here consistency checks concerning domain size and periodicity are
526!-- necessary.
527!-- Within this SELECT CASE structure only nzb_local is initialized
528!-- individually depending on the chosen topography type, all other index
529!-- arrays are initialized further below.
530    SELECT CASE ( TRIM( topography ) )
531
532       CASE ( 'flat' )
533!
534!--       nzb_local is required for the multigrid solver
535          nzb_local = 0
536
537       CASE ( 'single_building' )
538!
539!--       Single rectangular building, by default centered in the middle of the
540!--       total domain
541          blx = NINT( building_length_x / dx )
542          bly = NINT( building_length_y / dy )
543          bh  = NINT( building_height / dz )
544
545          IF ( building_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
546             building_wall_left = ( nx + 1 - blx ) / 2 * dx
547          ENDIF
548          bxl = NINT( building_wall_left / dx )
549          bxr = bxl + blx
550
551          IF ( building_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
552             building_wall_south = ( ny + 1 - bly ) / 2 * dy
553          ENDIF
554          bys = NINT( building_wall_south / dy )
555          byn = bys + bly
556
557!
558!--       Building size has to meet some requirements
559          IF ( ( bxl < 1 ) .OR. ( bxr > nx-1 ) .OR. ( bxr < bxl+3 ) .OR.  &
560               ( bys < 1 ) .OR. ( byn > ny-1 ) .OR. ( byn < bys+3 ) )  THEN
561             WRITE( message_string, * ) 'inconsistent building parameters:',   &
562                                      '& bxl=', bxl, 'bxr=', bxr, 'bys=', bys, &
563                                      'byn=', byn, 'nx=', nx, 'ny=', ny
564             CALL message( 'init_grid', 'PA0203', 1, 2, 0, 6, 0 )
565          ENDIF
566
567!
568!--       Define the building.
569          nzb_local = 0
570          nzb_local(bys:byn,bxl:bxr) = bh
571
572       CASE ( 'single_street_canyon' )
573!
574!--       Single quasi-2D street canyon of infinite length in x or y direction.
575!--       The canyon is centered in the other direction by default.
576          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
577!
578!--          Street canyon in y direction
579             cwx = NINT( canyon_width_x / dx )
580             IF ( canyon_wall_left == 9999999.9_wp )  THEN
581                canyon_wall_left = ( nx + 1 - cwx ) / 2 * dx
582             ENDIF
583             cxl = NINT( canyon_wall_left / dx )
584             cxr = cxl + cwx
585
586          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
587!
588!--          Street canyon in x direction
589             cwy = NINT( canyon_width_y / dy )
590             IF ( canyon_wall_south == 9999999.9_wp )  THEN
591                canyon_wall_south = ( ny + 1 - cwy ) / 2 * dy
592             ENDIF
593             cys = NINT( canyon_wall_south / dy )
594             cyn = cys + cwy
595
596          ELSE
597             
598             message_string = 'no street canyon width given'
599             CALL message( 'init_grid', 'PA0204', 1, 2, 0, 6, 0 )
600 
601          ENDIF
602
603          ch             = NINT( canyon_height / dz )
604          dp_level_ind_b = ch
605!
606!--       Street canyon size has to meet some requirements
607          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
608             IF ( ( cxl < 1 ) .OR. ( cxr > nx-1 ) .OR. ( cwx < 3 ) .OR.        &
609               ( ch < 3 ) )  THEN
610                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
611                                           '&cxl=', cxl, 'cxr=', cxr,          &
612                                           'cwx=', cwx,                        &
613                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
614                CALL message( 'init_grid', 'PA0205', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
615             ENDIF
616          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
617             IF ( ( cys < 1 ) .OR. ( cyn > ny-1 ) .OR. ( cwy < 3 ) .OR.        &
618               ( ch < 3 ) )  THEN
619                WRITE( message_string, * ) 'inconsistent canyon parameters:',  &
620                                           '&cys=', cys, 'cyn=', cyn,          &
621                                           'cwy=', cwy,                        &
622                                           'ch=', ch, 'nx=', nx, 'ny=', ny
623                CALL message( 'init_grid', 'PA0206', 1, 2, 0, 6, 0 ) 
624             ENDIF
625          ENDIF
626          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp .AND.                            &                 
627               canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
628             message_string = 'inconsistent canyon parameters:' //             &   
629                              '&street canyon can only be oriented' //         &
630                              '&either in x- or in y-direction'
631             CALL message( 'init_grid', 'PA0207', 1, 2, 0, 6, 0 )
632          ENDIF
633
634          nzb_local = ch
635          IF ( canyon_width_x /= 9999999.9_wp )  THEN
636             nzb_local(:,cxl+1:cxr-1) = 0
637          ELSEIF ( canyon_width_y /= 9999999.9_wp )  THEN
638             nzb_local(cys+1:cyn-1,:) = 0
639          ENDIF
640
641       CASE ( 'read_from_file' )
642
643          ALLOCATE ( topo_height(0:ny,0:nx) )
644
645          DO  ii = 0, io_blocks-1
646             IF ( ii == io_group )  THEN
647
648!
649!--             Arbitrary irregular topography data in PALM format (exactly
650!--             matching the grid size and total domain size)
651                OPEN( 90, FILE='TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char, STATUS='OLD', &
652                      FORM='FORMATTED', ERR=10 )
653                DO  j = ny, 0, -1
654                   READ( 90, *, ERR=11, END=11 )  ( topo_height(j,i), i = 0,nx )
655                ENDDO
656
657                GOTO 12
658         
659 10             message_string = 'file TOPOGRAPHY'//coupling_char//' does not exist'
660                CALL message( 'init_grid', 'PA0208', 1, 2, 0, 6, 0 )
661
662 11             message_string = 'errors in file TOPOGRAPHY_DATA'//coupling_char
663                CALL message( 'init_grid', 'PA0209', 1, 2, 0, 6, 0 )
664
665 12             CLOSE( 90 )
666
667             ENDIF
668#if defined( __parallel ) && ! defined ( __check )
669             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
670#endif
671          ENDDO
672
673!
674!--       Calculate the index height of the topography
675          DO  i = 0, nx
676             DO  j = 0, ny
677                nzb_local(j,i) = NINT( topo_height(j,i) / dz )
678             ENDDO
679          ENDDO
680
681          DEALLOCATE ( topo_height )
682!
683!--       Add cyclic boundaries (additional layers are for calculating
684!--       flag arrays needed for the multigrid sover)
685          nzb_local(-gls:-1,0:nx)     = nzb_local(ny-gls+1:ny,0:nx)
686          nzb_local(ny+1:ny+gls,0:nx) = nzb_local(0:gls-1,0:nx)
687          nzb_local(:,-gls:-1)        = nzb_local(:,nx-gls+1:nx)
688          nzb_local(:,nx+1:nx+gls)    = nzb_local(:,0:gls-1)
689
690       CASE DEFAULT
691!
692!--       The DEFAULT case is reached either if the parameter topography
693!--       contains a wrong character string or if the user has defined a special
694!--       case in the user interface. There, the subroutine user_init_grid
695!--       checks which of these two conditions applies.
696          CALL user_init_grid( gls, nzb_local )
697
698    END SELECT
699!
700!-- Determine the maximum level of topography. Furthermore it is used for
701!-- steering the degradation of order of the applied advection scheme.
702!-- In case of non-cyclic lateral boundaries, the order of the advection
703!-- scheme have to be reduced up to nzt (required at the lateral boundaries).
704    nzb_max = MAXVAL( nzb_local )
705    IF ( inflow_l .OR. outflow_l .OR. inflow_r .OR. outflow_r .OR.             &
706         inflow_n .OR. outflow_n .OR. inflow_s .OR. outflow_s )  THEN
707         nzb_max = nzt
708    ENDIF
709
710!
711!-- Consistency checks and index array initialization are only required for
712!-- non-flat topography, also the initialization of topography height arrays
713!-- zu_s_inner and zw_w_inner
714    IF ( TRIM( topography ) /= 'flat' )  THEN
715
716!
717!--    Consistency checks
718       IF ( MINVAL( nzb_local ) < 0  .OR.  MAXVAL( nzb_local ) > nz + 1 )  THEN
719          WRITE( message_string, * ) 'nzb_local values are outside the',       &
720                                'model domain',                                &
721                                '&MINVAL( nzb_local ) = ', MINVAL(nzb_local),  &
722                                '&MAXVAL( nzb_local ) = ', MAXVAL(nzb_local)
723          CALL message( 'init_grid', 'PA0210', 1, 2, 0, 6, 0 )
724       ENDIF
725
726       IF ( bc_lr == 'cyclic' )  THEN
727          IF ( ANY( nzb_local(:,-1) /= nzb_local(:,nx)   )  .OR.               &
728               ANY( nzb_local(:,0)  /= nzb_local(:,nx+1) ) )  THEN
729             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
730                              ' boundary condition in x-direction'
731             CALL message( 'init_grid', 'PA0211', 1, 2, 0, 6, 0 )
732          ENDIF
733       ENDIF
734       IF ( bc_ns == 'cyclic' )  THEN
735          IF ( ANY( nzb_local(-1,:) /= nzb_local(ny,:)   )  .OR.               &
736               ANY( nzb_local(0,:)  /= nzb_local(ny+1,:) ) )  THEN
737             message_string = 'nzb_local does not fulfill cyclic' //           &
738                              ' boundary condition in y-direction'
739             CALL message( 'init_grid', 'PA0212', 1, 2, 0, 6, 0 )
740          ENDIF
741       ENDIF
742
743       IF ( topography_grid_convention == 'cell_edge' )  THEN
744!
745!--       The array nzb_local as defined using the 'cell_edge' convention
746!--       describes the actual total size of topography which is defined at the
747!--       cell edges where u=0 on the topography walls in x-direction and v=0
748!--       on the topography walls in y-direction. However, PALM uses individual
749!--       arrays nzb_u|v|w|s_inner|outer that are based on nzb_s_inner.
750!--       Therefore, the extent of topography in nzb_local is now reduced by
751!--       1dx at the E topography walls and by 1dy at the N topography walls
752!--       to form the basis for nzb_s_inner.
753          DO  j = -gls, ny + gls
754             DO  i = -gls, nx
755                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j,i+1) )
756             ENDDO
757          ENDDO
758!--       apply cyclic boundary conditions in x-direction
759!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
760          nzb_local(:,nx+1:nx+gls) = nzb_local(:,0:gls-1)
761          DO  i = -gls, nx + gls
762             DO  j = -gls, ny
763                nzb_local(j,i) = MIN( nzb_local(j,i), nzb_local(j+1,i) )
764             ENDDO
765          ENDDO
766!--       apply cyclic boundary conditions in y-direction
767!(ist das erforderlich? Ursache von Seung Bus Fehler?)
768          nzb_local(ny+1:ny+gls,:) = nzb_local(0:gls-1,:)
769       ENDIF
770
771!
772!--    Initialize index arrays nzb_s_inner and nzb_w_inner
773       nzb_s_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
774       nzb_w_inner = nzb_local(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
775
776!
777!--    Initialize remaining index arrays:
778!--    first pre-initialize them with nzb_s_inner...
779       nzb_u_inner = nzb_s_inner
780       nzb_u_outer = nzb_s_inner
781       nzb_v_inner = nzb_s_inner
782       nzb_v_outer = nzb_s_inner
783       nzb_w_outer = nzb_s_inner
784       nzb_s_outer = nzb_s_inner
785
786!
787!--    ...then extend pre-initialized arrays in their according directions
788!--    based on nzb_local using nzb_tmp as a temporary global index array
789
790!
791!--    nzb_s_outer:
792!--    extend nzb_local east-/westwards first, then north-/southwards
793       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
794       DO  j = -1, ny + 1
795          DO  i = 0, nx
796             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i),             &
797                                 nzb_local(j,i+1) )
798          ENDDO
799       ENDDO
800       DO  i = nxl, nxr
801          DO  j = nys, nyn
802             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
803                                     nzb_tmp(j+1,i) )
804          ENDDO
805!
806!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
807!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
808          IF ( nys == 0 )  THEN
809             j = -1
810             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
811          ENDIF
812          IF ( nys == ny )  THEN
813             j = ny + 1
814             nzb_s_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
815          ENDIF
816       ENDDO
817!
818!--    nzb_w_outer:
819!--    identical to nzb_s_outer
820       nzb_w_outer = nzb_s_outer
821
822!
823!--    nzb_u_inner:
824!--    extend nzb_local rightwards only
825       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
826       DO  j = -1, ny + 1
827          DO  i = 0, nx + 1
828             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j,i-1), nzb_local(j,i) )
829          ENDDO
830       ENDDO
831       nzb_u_inner = nzb_tmp(nysg:nyng,nxlg:nxrg)
832
833!
834!--    nzb_u_outer:
835!--    extend current nzb_tmp (nzb_u_inner) north-/southwards
836       DO  i = nxl, nxr
837          DO  j = nys, nyn
838             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i),             &
839                                     nzb_tmp(j+1,i) )
840          ENDDO
841!
842!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
843!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
844          IF ( nys == 0 )  THEN
845             j = -1
846             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j+1,i), nzb_tmp(j,i) )
847          ENDIF
848          IF ( nys == ny )  THEN
849             j = ny + 1
850             nzb_u_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j-1,i), nzb_tmp(j,i) )
851          ENDIF
852       ENDDO
853
854!
855!--    nzb_v_inner:
856!--    extend nzb_local northwards only
857       nzb_tmp = nzb_local(-nbgp:ny+nbgp,-nbgp:nx+nbgp)
858       DO  i = -1, nx + 1
859          DO  j = 0, ny + 1
860             nzb_tmp(j,i) = MAX( nzb_local(j-1,i), nzb_local(j,i) )
861          ENDDO
862       ENDDO
863       nzb_v_inner = nzb_tmp(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp)
864
865!
866!--    nzb_v_outer:
867!--    extend current nzb_tmp (nzb_v_inner) right-/leftwards
868       DO  j = nys, nyn
869          DO  i = nxl, nxr
870             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i),             &
871                                     nzb_tmp(j,i+1) )
872          ENDDO
873!
874!--       non-cyclic boundary conditions (overwritten by call of
875!--       exchange_horiz_2d_int below in case of cyclic boundary conditions)
876          IF ( nxl == 0 )  THEN
877             i = -1
878             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i+1), nzb_tmp(j,i) )
879          ENDIF
880          IF ( nxr == nx )  THEN
881             i = nx + 1
882             nzb_v_outer(j,i) = MAX( nzb_tmp(j,i-1), nzb_tmp(j,i) )
883          ENDIF
884       ENDDO
885#if ! defined ( __check )
886!
887!--    Exchange of lateral boundary values (parallel computers) and cyclic
888!--    boundary conditions, if applicable.
889!--    Since nzb_s_inner and nzb_w_inner are derived directly from nzb_local
890!--    they do not require exchange and are not included here.
891       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_inner )
892       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_u_outer )
893       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_inner )
894       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_v_outer )
895       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_w_outer )
896       CALL exchange_horiz_2d_int( nzb_s_outer )
897
898!
899!--    Allocate and set the arrays containing the topography height
900       IF ( myid == 0 )  THEN
901
902          ALLOCATE( zu_s_inner(0:nx+1,0:ny+1), zw_w_inner(0:nx+1,0:ny+1) )
903
904          DO  i = 0, nx + 1
905             DO  j = 0, ny + 1
906                zu_s_inner(i,j) = zu(nzb_local(j,i))
907                zw_w_inner(i,j) = zw(nzb_local(j,i))
908             ENDDO
909          ENDDO
910         
911       ENDIF
912!
913!--    Set flag arrays to be used for masking of grid points
914       DO  i = nxlg, nxrg
915          DO  j = nysg, nyng
916             DO  k = nzb, nzt+1
917                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_s_inner(k,j,i) = 0.0_wp
918                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i) )  rflags_invers(j,i,k)  = 0.0_wp
919             ENDDO
920          ENDDO
921       ENDDO
922#endif
923    ENDIF
924
925#if ! defined ( __check )
926!
927!-- Preliminary: to be removed after completion of the topography code!
928!-- Set the former default k index arrays nzb_2d
929    nzb_2d      = nzb
930
931!
932!-- Set the individual index arrays which define the k index from which on
933!-- the usual finite difference form (which does not use surface fluxes) is
934!-- applied
935    IF ( prandtl_layer  .OR.  use_surface_fluxes )  THEN
936       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 2
937       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 2
938       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 2
939       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 2
940    ELSE
941       nzb_diff_u         = nzb_u_inner + 1
942       nzb_diff_v         = nzb_v_inner + 1
943       nzb_diff_s_inner   = nzb_s_inner + 1
944       nzb_diff_s_outer   = nzb_s_outer + 1
945    ENDIF
946
947!
948!-- Calculation of wall switches and factors required by diffusion_u/v.f90 and
949!-- for limitation of near-wall mixing length l_wall further below
950    corner_nl = 0
951    corner_nr = 0
952    corner_sl = 0
953    corner_sr = 0
954    wall_l    = 0
955    wall_n    = 0
956    wall_r    = 0
957    wall_s    = 0
958
959    DO  i = nxl, nxr
960       DO  j = nys, nyn
961!
962!--       u-component
963          IF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j+1,i) )  THEN
964             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
965             fym(j,i)    = 0.0_wp
966             fyp(j,i)    = 1.0_wp
967          ELSEIF ( nzb_u_outer(j,i) > nzb_u_outer(j-1,i) )  THEN
968             wall_u(j,i) = 1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
969             fym(j,i)    = 1.0_wp
970             fyp(j,i)    = 0.0_wp
971          ENDIF
972!
973!--       v-component
974          IF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i+1) )  THEN
975             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! rigth wall (location of adjacent fluid)
976             fxm(j,i)    = 0.0_wp
977             fxp(j,i)    = 1.0_wp
978          ELSEIF ( nzb_v_outer(j,i) > nzb_v_outer(j,i-1) )  THEN
979             wall_v(j,i) = 1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
980             fxm(j,i)    = 1.0_wp
981             fxp(j,i)    = 0.0_wp
982          ENDIF
983!
984!--       w-component, also used for scalars, separate arrays for shear
985!--       production of tke
986          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j+1,i) )  THEN
987             wall_e_y(j,i) =  1.0_wp   ! north wall (location of adjacent fluid)
988             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
989             fwym(j,i)     =  0.0_wp
990             fwyp(j,i)     =  1.0_wp
991          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j-1,i) )  THEN
992             wall_e_y(j,i) = -1.0_wp   ! south wall (location of adjacent fluid)
993             wall_w_y(j,i) =  1.0_wp
994             fwym(j,i)     =  1.0_wp
995             fwyp(j,i)     =  0.0_wp
996          ENDIF
997          IF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i+1) )  THEN
998             wall_e_x(j,i) =  1.0_wp   ! right wall (location of adjacent fluid)
999             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
1000             fwxm(j,i)     =  0.0_wp
1001             fwxp(j,i)     =  1.0_wp
1002          ELSEIF ( nzb_w_outer(j,i) > nzb_w_outer(j,i-1) )  THEN
1003             wall_e_x(j,i) = -1.0_wp   ! left wall (location of adjacent fluid)
1004             wall_w_x(j,i) =  1.0_wp
1005             fwxm(j,i)     =  1.0_wp
1006             fwxp(j,i)     =  0.0_wp
1007          ENDIF
1008!
1009!--       Wall and corner locations inside buildings for limitation of
1010!--       near-wall mixing length l_wall
1011          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j+1,i) )  THEN
1012
1013             wall_n(j,i) = nzb_s_inner(j+1,i) + 1            ! North wall
1014
1015             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1016                corner_nl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northleft corner
1017                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1018             ENDIF
1019
1020             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1021                corner_nr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j+1,i),  & ! Northright corner
1022                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1023             ENDIF
1024
1025          ENDIF
1026
1027          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j-1,i) )  THEN
1028
1029             wall_s(j,i) = nzb_s_inner(j-1,i) + 1            ! South wall
1030             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1031                corner_sl(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southleft corner
1032                                      nzb_s_inner(j,i-1) ) + 1
1033             ENDIF
1034
1035             IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1036                corner_sr(j,i) = MAX( nzb_s_inner(j-1,i),  & ! Southright corner
1037                                      nzb_s_inner(j,i+1) ) + 1
1038             ENDIF
1039
1040          ENDIF
1041
1042          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i-1) )  THEN
1043             wall_l(j,i) = nzb_s_inner(j,i-1) + 1            ! Left wall
1044          ENDIF
1045
1046          IF ( nzb_s_inner(j,i) > nzb_s_inner(j,i+1) )  THEN
1047             wall_r(j,i) = nzb_s_inner(j,i+1) + 1            ! Right wall
1048          ENDIF
1049
1050       ENDDO
1051    ENDDO
1052
1053!
1054!-- Calculate wall flag arrays for the multigrid method
1055    IF ( psolver(1:9) == 'multigrid' )  THEN
1056!
1057!--    Gridpoint increment of the current level
1058       inc = 1
1059
1060       DO  l = maximum_grid_level, 1 , -1
1061
1062          nxl_l = nxl_mg(l)
1063          nxr_l = nxr_mg(l)
1064          nys_l = nys_mg(l)
1065          nyn_l = nyn_mg(l)
1066          nzt_l = nzt_mg(l)
1067
1068!
1069!--       Assign the flag level to be calculated
1070          SELECT CASE ( l )
1071             CASE ( 1 )
1072                flags => wall_flags_1
1073             CASE ( 2 )
1074                flags => wall_flags_2
1075             CASE ( 3 )
1076                flags => wall_flags_3
1077             CASE ( 4 )
1078                flags => wall_flags_4
1079             CASE ( 5 )
1080                flags => wall_flags_5
1081             CASE ( 6 )
1082                flags => wall_flags_6
1083             CASE ( 7 )
1084                flags => wall_flags_7
1085             CASE ( 8 )
1086                flags => wall_flags_8
1087             CASE ( 9 )
1088                flags => wall_flags_9
1089             CASE ( 10 )
1090                flags => wall_flags_10
1091          END SELECT
1092
1093!
1094!--       Depending on the grid level, set the respective bits in case of
1095!--       neighbouring walls
1096!--       Bit 0:  wall to the bottom
1097!--       Bit 1:  wall to the top (not realized in remaining PALM code so far)
1098!--       Bit 2:  wall to the south
1099!--       Bit 3:  wall to the north
1100!--       Bit 4:  wall to the left
1101!--       Bit 5:  wall to the right
1102!--       Bit 6:  inside building
1103
1104          flags = 0
1105
1106!
1107!--       In case of masking method, flags are not set and multigrid method
1108!--       works like FFT-solver
1109          IF ( .NOT. masking_method )  THEN
1110
1111             DO  i = nxl_l-1, nxr_l+1
1112                DO  j = nys_l-1, nyn_l+1
1113                   DO  k = nzb, nzt_l+1
1114                         
1115!
1116!--                   Inside/outside building (inside building does not need
1117!--                   further tests for walls)
1118                      IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1119
1120                         flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 6 )
1121
1122                      ELSE
1123!
1124!--                      Bottom wall
1125                         IF ( (k-1)*inc <= nzb_local(j*inc,i*inc) )  THEN
1126                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 0 )
1127                         ENDIF
1128!
1129!--                      South wall
1130                         IF ( k*inc <= nzb_local((j-1)*inc,i*inc) )  THEN
1131                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 2 )
1132                         ENDIF
1133!
1134!--                      North wall
1135                         IF ( k*inc <= nzb_local((j+1)*inc,i*inc) )  THEN
1136                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 3 )
1137                         ENDIF
1138!
1139!--                      Left wall
1140                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i-1)*inc) )  THEN
1141                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 4 )
1142                         ENDIF
1143!
1144!--                      Right wall
1145                         IF ( k*inc <= nzb_local(j*inc,(i+1)*inc) )  THEN
1146                            flags(k,j,i) = IBSET( flags(k,j,i), 5 )
1147                         ENDIF
1148
1149                      ENDIF
1150                           
1151                   ENDDO
1152                ENDDO
1153             ENDDO
1154
1155          ENDIF
1156
1157!
1158!--       Test output of flag arrays
1159!          i = nxl_l
1160!          WRITE (9,*)  ' '
1161!          WRITE (9,*)  '*** mg level ', l, ' ***', mg_switch_to_pe0_level
1162!          WRITE (9,*)  '    inc=', inc, '  i =', nxl_l
1163!          WRITE (9,*)  '    nxl_l',nxl_l,' nxr_l=',nxr_l,' nys_l=',nys_l,' nyn_l=',nyn_l
1164!          DO  k = nzt_l+1, nzb, -1
1165!             WRITE (9,'(194(1X,I2))')  ( flags(k,j,i), j = nys_l-1, nyn_l+1 )
1166!          ENDDO
1167
1168          inc = inc * 2
1169
1170       ENDDO
1171
1172    ENDIF
1173!
1174!-- Allocate flags needed for masking walls.
1175    ALLOCATE( wall_flags_0(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr), &
1176              wall_flags_00(nzb:nzt,nys:nyn,nxl:nxr) )
1177    wall_flags_0  = 0
1178    wall_flags_00 = 0
1179
1180    IF ( scalar_advec == 'ws-scheme' .OR.                                     &
1181         scalar_advec == 'ws-scheme-mono' )  THEN
1182!
1183!--    Set flags to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1184!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1185!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1186!--    grid points.
1187       DO  i = nxl, nxr
1188          DO  j = nys, nyn
1189             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1190!
1191!--             scalar - x-direction
1192!--             WS1 (0), WS3 (1), WS5 (2)
1193                IF ( k <= nzb_s_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1194                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1195                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1196                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 0 )
1197                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_s_inner(j,i-1)  &
1198                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1199                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1200                       )  THEN
1201                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 1 )
1202                ELSE
1203                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 2 )
1204                ENDIF
1205!
1206!--             scalar - y-direction
1207!--             WS1 (3), WS3 (4), WS5 (5)
1208                IF ( k <= nzb_s_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1209                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1210                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1211                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 3 )
1212!--             WS3
1213                ELSEIF ( k <= nzb_s_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_s_inner(j-1,i)  &
1214                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1215                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1216                       )  THEN
1217                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 4 )
1218!--             WS5
1219                ELSE
1220                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 5 )
1221                ENDIF
1222!
1223!--             scalar - z-direction
1224!--             WS1 (6), WS3 (7), WS5 (8)
1225                flag_set = .FALSE.
1226                IF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1227                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 6 )
1228                   flag_set = .TRUE.
1229                ELSEIF ( k == nzb_s_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1230                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 7 )
1231                   flag_set = .TRUE.
1232                ELSEIF ( k > nzb_s_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1233                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 8 )
1234                ENDIF
1235             ENDDO
1236          ENDDO
1237       ENDDO
1238    ENDIF
1239
1240    IF ( momentum_advec == 'ws-scheme' )  THEN
1241!
1242!--    Set wall_flags_0 to steer the degradation of the advection scheme in advec_ws
1243!--    near topography, inflow- and outflow boundaries as well as bottom and
1244!--    top of model domain. wall_flags_0 remains zero for all non-prognostic
1245!--    grid points.
1246       DO  i = nxl, nxr
1247          DO  j = nys, nyn
1248             DO  k = nzb+1, nzt
1249!
1250!--             At first, set flags to WS1.
1251!--             Since fluxes are swapped in advec_ws.f90, this is necessary to
1252!--             in order to handle the left/south flux.
1253!--             near vertical walls.
1254                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1255                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1256!
1257!--             u component - x-direction
1258!--             WS1 (9), WS3 (10), WS5 (11)
1259                IF ( k <= nzb_u_inner(j,i+1)                                  &
1260                     .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i <= nxlu )     &
1261                     .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr  )     &
1262                   )  THEN
1263                    wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1264                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_u_inner(j,i-1) &
1265                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 )&
1266                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu+1)&
1267                       )  THEN
1268                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 10 )
1269!
1270!--                Clear flag for WS1
1271                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1272                ELSE
1273                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 11 )
1274!
1275!--                Clear flag for WS1
1276                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 9 )
1277                ENDIF
1278!
1279!--             u component - y-direction
1280!--             WS1 (12), WS3 (13), WS5 (14)
1281                IF ( k <= nzb_u_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1282                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1283                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1284                    wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1285                ELSEIF ( k <= nzb_u_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_u_inner(j-1,i)  &
1286                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1287                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1288                       )  THEN
1289                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 13 )
1290!
1291!--                Clear flag for WS1
1292                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1293                ELSE
1294                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 14 )
1295!
1296!--                Clear flag for WS1
1297                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 12 )
1298                ENDIF
1299!
1300!--             u component - z-direction
1301!--             WS1 (15), WS3 (16), WS5 (17)
1302                flag_set = .FALSE.
1303                IF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1304                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 15 )
1305                   flag_set = .TRUE.
1306                ELSEIF ( k == nzb_u_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1307                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 16 )
1308                   flag_set = .TRUE.
1309                ELSEIF ( k > nzb_u_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1310                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 17 )
1311                ENDIF
1312
1313             ENDDO
1314          ENDDO
1315       ENDDO
1316
1317       DO  i = nxl, nxr
1318          DO  j = nys, nyn
1319             DO  k = nzb+1, nzt
1320!
1321!--             At first, set flags to WS1.
1322!--             Since fluxes are swapped in advec_ws.f90, this is necessary to
1323!--             in order to handle the left/south flux.
1324                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1325                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1326!
1327!--             v component - x-direction
1328!--             WS1 (18), WS3 (19), WS5 (20)
1329                IF ( k <= nzb_v_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1330                     .AND. i == nxl ) .OR. (( inflow_r .OR. outflow_r )        &
1331                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1332                     wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1333!--             WS3
1334                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_v_inner(j,i-1)  &
1335                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1336                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1337                       )  THEN
1338                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 19 )
1339!
1340!--                Clear flag for WS1
1341                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1342                ELSE
1343                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 20 )
1344!
1345!--                Clear flag for WS1
1346                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 18 )
1347                ENDIF
1348!
1349!--             v component - y-direction
1350!--             WS1 (21), WS3 (22), WS5 (23)
1351                IF ( k <= nzb_v_inner(j+1,i)                                   &
1352                     .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j <= nysv )      &
1353                     .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn  )      &
1354                   )  THEN
1355                    wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1356                ELSEIF ( k <= nzb_v_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_v_inner(j-1,i)  &
1357                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv+1 )&
1358                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1  )&
1359                       )  THEN
1360                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 22 )
1361!
1362!--                Clear flag for WS1
1363                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1364                ELSE
1365                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 23 )
1366!
1367!--                Clear flag for WS1
1368                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 21 )
1369                ENDIF
1370!
1371!--             v component - z-direction
1372!--             WS1 (24), WS3 (25), WS5 (26)
1373                flag_set = .FALSE.
1374                IF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 1 .OR. k == nzt )  THEN
1375                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 24 )
1376                   flag_set = .TRUE.
1377                ELSEIF ( k == nzb_v_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1378                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 25 )
1379                   flag_set = .TRUE.
1380                ELSEIF ( k > nzb_v_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1381                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 26 )
1382                ENDIF
1383
1384             ENDDO
1385          ENDDO
1386       ENDDO
1387       DO  i = nxl, nxr
1388          DO  j = nys, nyn
1389             DO  k = nzb+1, nzt
1390!
1391!--             At first, set flags to WS1.
1392!--             Since fluxes are swapped in advec_ws.f90, this is necessary to
1393!--             in order to handle the left/south flux.
1394                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1395                wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1396!
1397!--             w component - x-direction
1398!--             WS1 (27), WS3 (28), WS5 (29)
1399                IF ( k <= nzb_w_inner(j,i+1) .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l )&
1400                     .AND. i == nxl ) .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r )       &
1401                     .AND. i == nxr ) )  THEN
1402                    wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1403                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j,i+2) .OR. k <= nzb_w_inner(j,i-1)  &
1404                         .OR. ( ( inflow_r .OR. outflow_r ) .AND. i == nxr-1 ) &
1405                         .OR. ( ( inflow_l .OR. outflow_l ) .AND. i == nxlu  ) &
1406                       )  THEN
1407                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 28 )
1408!
1409!--                Clear flag for WS1
1410                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1411                ELSE
1412                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i),29 )
1413!
1414!--                Clear flag for WS1
1415                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 27 )
1416                ENDIF
1417!
1418!--             w component - y-direction
1419!--             WS1 (30), WS3 (31), WS5 (32)
1420                IF ( k <= nzb_w_inner(j+1,i) .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s )&
1421                     .AND. j == nys ) .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n )       &
1422                     .AND. j == nyn ) )  THEN
1423                    wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1424                ELSEIF ( k <= nzb_w_inner(j+2,i) .OR. k <= nzb_w_inner(j-1,i)  &
1425                         .OR. ( ( inflow_s .OR. outflow_s ) .AND. j == nysv  ) &
1426                         .OR. ( ( inflow_n .OR. outflow_n ) .AND. j == nyn-1 ) &
1427                       )  THEN
1428                   wall_flags_0(k,j,i) = IBSET( wall_flags_0(k,j,i), 31 )
1429!
1430!--                Clear flag for WS1
1431                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1432                ELSE
1433                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 0 )
1434!
1435!--                Clear flag for WS1
1436                   wall_flags_0(k,j,i) = IBCLR( wall_flags_0(k,j,i), 30 )
1437                ENDIF
1438!
1439!--             w component - z-direction
1440!--             WS1 (33), WS3 (34), WS5 (35)
1441                flag_set = .FALSE.
1442                IF ( k == nzb_w_inner(j,i) .OR. k == nzb_w_inner(j,i) + 1      &
1443                                           .OR. k == nzt )  THEN
1444!
1445!--                Please note, at k == nzb_w_inner(j,i) a flag is explictely
1446!--                set, although this is not a prognostic level. However,
1447!--                contrary to the advection of u,v and s this is necessary
1448!--                because flux_t(nzb_w_inner(j,i)) is used for the tendency
1449!--                at k == nzb_w_inner(j,i)+1.
1450                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 1 )
1451                   flag_set = .TRUE.
1452                ELSEIF ( k == nzb_w_inner(j,i) + 2 .OR. k == nzt - 1 )  THEN
1453                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 2 )
1454                   flag_set = .TRUE.
1455                ELSEIF ( k > nzb_w_inner(j,i) .AND. .NOT. flag_set )  THEN
1456                   wall_flags_00(k,j,i) = IBSET( wall_flags_00(k,j,i), 3 )
1457                ENDIF
1458
1459             ENDDO
1460          ENDDO
1461       ENDDO
1462
1463    ENDIF
1464
1465!
1466!-- In case of topography: limit near-wall mixing length l_wall further:
1467!-- Go through all points of the subdomain one by one and look for the closest
1468!-- surface
1469    IF ( TRIM(topography) /= 'flat' )  THEN
1470       DO  i = nxl, nxr
1471          DO  j = nys, nyn
1472
1473             nzb_si = nzb_s_inner(j,i)
1474             vi     = vertical_influence(nzb_si)
1475
1476             IF ( wall_n(j,i) > 0 )  THEN
1477!
1478!--             North wall (y distance)
1479                DO  k = wall_n(j,i), nzb_si
1480                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i), 0.5_wp * dy )
1481                ENDDO
1482!
1483!--             Above North wall (yz distance)
1484                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1485                   l_wall(k,j+1,i) = MIN( l_wall(k,j+1,i),                     &
1486                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1487                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1488                ENDDO
1489!
1490!--             Northleft corner (xy distance)
1491                IF ( corner_nl(j,i) > 0 )  THEN
1492                   DO  k = corner_nl(j,i), nzb_si
1493                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1), &
1494                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1495                   ENDDO
1496!
1497!--                Above Northleft corner (xyz distance)
1498                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1499                      l_wall(k,j+1,i-1) = MIN( l_wall(k,j+1,i-1),              &
1500                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1501                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1502                   ENDDO
1503                ENDIF
1504!
1505!--             Northright corner (xy distance)
1506                IF ( corner_nr(j,i) > 0 )  THEN
1507                   DO  k = corner_nr(j,i), nzb_si
1508                       l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),             &
1509                                                0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1510                   ENDDO
1511!
1512!--                Above northright corner (xyz distance)
1513                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1514                      l_wall(k,j+1,i+1) = MIN( l_wall(k,j+1,i+1),              &
1515                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1516                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1517                   ENDDO
1518                ENDIF
1519             ENDIF
1520
1521             IF ( wall_s(j,i) > 0 )  THEN
1522!
1523!--             South wall (y distance)
1524                DO  k = wall_s(j,i), nzb_si
1525                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i), 0.5_wp * dy )
1526                ENDDO
1527!
1528!--             Above south wall (yz distance)
1529                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1530                   l_wall(k,j-1,i) = MIN( l_wall(k,j-1,i),                     &
1531                                          SQRT( 0.25_wp * dy**2 +              &
1532                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1533                ENDDO
1534!
1535!--             Southleft corner (xy distance)
1536                IF ( corner_sl(j,i) > 0 )  THEN
1537                   DO  k = corner_sl(j,i), nzb_si
1538                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1539                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1540                   ENDDO
1541!
1542!--                Above southleft corner (xyz distance)
1543                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1544                      l_wall(k,j-1,i-1) = MIN( l_wall(k,j-1,i-1),              &
1545                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1546                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1547                   ENDDO
1548                ENDIF
1549!
1550!--             Southright corner (xy distance)
1551                IF ( corner_sr(j,i) > 0 )  THEN
1552                   DO  k = corner_sr(j,i), nzb_si
1553                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1554                                               0.5_wp * SQRT( dx**2 + dy**2 ) )
1555                   ENDDO
1556!
1557!--                Above southright corner (xyz distance)
1558                   DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1559                      l_wall(k,j-1,i+1) = MIN( l_wall(k,j-1,i+1),              &
1560                                            SQRT( 0.25_wp * (dx**2 + dy**2) +  &
1561                                            ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1562                   ENDDO
1563                ENDIF
1564
1565             ENDIF
1566
1567             IF ( wall_l(j,i) > 0 )  THEN
1568!
1569!--             Left wall (x distance)
1570                DO  k = wall_l(j,i), nzb_si
1571                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1), 0.5_wp * dx )
1572                ENDDO
1573!
1574!--             Above left wall (xz distance)
1575                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1576                   l_wall(k,j,i-1) = MIN( l_wall(k,j,i-1),                     &
1577                                       SQRT( 0.25_wp * dx**2 +                 &
1578                                       ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1579                ENDDO
1580             ENDIF
1581
1582             IF ( wall_r(j,i) > 0 )  THEN
1583!
1584!--             Right wall (x distance)
1585                DO  k = wall_r(j,i), nzb_si
1586                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1), 0.5_wp * dx )
1587                ENDDO
1588!
1589!--             Above right wall (xz distance)
1590                DO  k = nzb_si + 1, nzb_si + vi
1591                   l_wall(k,j,i+1) = MIN( l_wall(k,j,i+1),                     &
1592                                          SQRT( 0.25_wp * dx**2 +              &
1593                                          ( zu(k) - zw(nzb_si) )**2 ) )
1594                ENDDO
1595
1596             ENDIF
1597
1598          ENDDO
1599       ENDDO
1600
1601    ENDIF
1602
1603!
1604!-- Multiplication with wall_adjustment_factor
1605    l_wall = wall_adjustment_factor * l_wall
1606
1607!
1608!-- Set lateral boundary conditions for l_wall
1609    CALL exchange_horiz( l_wall, nbgp )
1610
1611    DEALLOCATE( corner_nl, corner_nr, corner_sl, corner_sr, nzb_local, &
1612                nzb_tmp, vertical_influence, wall_l, wall_n, wall_r, wall_s )
1613
1614#endif
1615
1616 END SUBROUTINE init_grid
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.