source: palm/trunk/SOURCE/module_interface.f90 @ 4755

Last change on this file since 4755 was 4753, checked in by raasch, 4 years ago

files re-formatted to follow the PALM coding standard

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 102.3 KB
Line 
1!> @file module_interface.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General
6! Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
7! (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
10! implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General
11! Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with PALM. If not, see
14! <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! -----------------
21!
22!
23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: module_interface.f90 4753 2020-10-21 14:55:41Z schwenkel $
26! file re-formatted to follow the PALM coding standard
27!
28! 4731 2020-10-07 13:25:11Z schwenkel
29! Move exchange_horiz from time_integration to modules
30!
31! 4708 2020-09-28 17:42:58Z suehring
32! pass fillvalue attribute to radiation output
33!
34! 4590 2020-07-06 14:34:59Z suehring
35! Enable mpi-io for biomet
36!
37! 4525 2020-05-10 17:05:07Z raasch
38! added restart I/O for global salsa data,
39! added restart with MPI-IO for salsa
40!
41! 4518 2020-05-04 15:44:28Z suehring
42! Call of doq_rrd_local enabled
43!
44! 4517 2020-05-03 14:29:30Z raasch
45! added restart with MPI-IO for reading local arrays
46!
47! 4514 2020-04-30 16:29:59Z suehring
48! Added global restart routines for plant-canopy model
49!
50! 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch
51! restart data handling with MPI-IO added
52!
53! 4414 2020-02-19 20:16:04Z suehring
54! Add module interface for basic initialization of numerics.
55!
56! 4411 2020-02-18 14:28:02Z maronga
57! Added output routines for WTM
58!
59! 4407 2020-02-13 20:31:44Z knoop
60! Changed program_debug_output_unit to 9 in dom_init call
61!
62! 4400 2020-02-10 20:32:41Z suehring
63! - Use data-output module for virtual measurement output
64! - Remove deprecated routines for virtual measurement module
65!
66! 4361 2020-01-07 12:22:38Z suehring
67! Remove unused arrays in pmc_rrd_local
68!
69! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
70! Add pcm_rrd_local and pcm_wrd_local
71!
72! 4331 2019-12-10 18:25:02Z suehring
73! Change interface for doq_check_data_output, in order to perform further output checks.
74!
75! 4281 2019-10-29 15:15:39Z schwenkel
76! Added dynamics boundary conditions
77!
78! 4272 2019-10-23 15:18:57Z schwenkel
79! Further modularization of boundary conditions: moved boundary conditions to respective modules
80!
81! 4268 2019-10-17 11:29:38Z schwenkel
82! Introduction of module_interface_boundary_conditions
83!
84! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
85! Corrected "Former revisions" section
86!
87! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
88! add vdi_internal_controls
89!
90! 4157 2019-08-14 09:19:12Z suehring
91! Call doq_init from module interface
92!
93! 4132 2019-08-02 12:34:17Z suehring
94! Bugfix in masked data output for diagnostic quantities
95!
96! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
97! Add output of 3D plant-canopy outputs (merge from branch resler)
98!
99! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
100! Moved turbulence_closure_mod calls into this module_interface
101!
102! 4047 2019-06-21 18:58:09Z knoop
103! Introduction of the dynamics module
104!
105! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
106! Introduce diagnostic output
107!
108! 4028 2019-06-13 12:21:37Z schwenkel
109! Further modularization of particle code components
110!
111! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
112! local_pf need INTENT(INOUT) attribute rather than INTENT(OUT). This is because INTENT(OUT) sets
113! the array to not-defined. Especially for outputs that are not defined everywhere, e.g.
114! land-surface outputs, this will be problematic as NaN will be output.
115!
116! 3987 2019-05-22 09:52:13Z kanani
117! Introduce switchable DEBUG file output via debug_message routine
118!
119! 3956 2019-05-07 12:32:52Z monakurppa
120! - Added calls for salsa_non_advective_processes and salsa_exchange_horiz_bounds
121! - Moved the call for salsa_data_output_2d/3d before that of radiation_data_output_2d/3d.
122!   radiation_data_output_2d/3d tries to read a salsa output variable and encounters a segmentation
123!   fault for "Ntot" due to the shortoutput name
124!
125! 3931 2019-04-24 16:34:28Z schwenkel
126! Changed non_transport_physics to non_advective_processes
127!
128! 3930 2019-04-24 14:57:18Z forkel
129! Correct/complete module_interface introduction for chemistry model
130!
131! 3887 2019 -04-12 08:47:41Z schwenkel
132! Changes related to global restructuring of location messages and introduction of additional debug
133! messages
134!
135! 3880 2019 -04-08 21:43:02Z knoop
136! Add a call for salsa_prognostic_equations
137!
138! 3840 2019-03-29 10:35:52Z knoop
139! bugfix: intent of dummy arguments changed to inout
140!
141! 3770 2019-02-28 11:22:32Z moh.hefny
142! removed unused variables in module_interface_check_data_output_ts
143!
144! 3767 08:18:02Z raasch
145! unused variable file_index removed from subroutine parameter list
146!
147! 3766 2019-02-26 16:23:41Z raasch
148! first argument removed from module_interface_rrd_*, statement added to avoid compiler warning
149! about unused variable, file reformatted with respect to coding standards
150!
151! 3762 2019-02-25 16:54:16Z suehring
152! only pass required arguments to surface_data_output_rrd_local
153!
154! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
155! Call user_init_arrays
156!
157! 3745 2019-02-15 18:57:56Z suehring
158! Add indoor model
159!
160! 3744 2019-02-15 18:38:58Z suehring
161! Removed bio_check_parameters as the method is empty.
162!
163! 3735 2019-02-12 09:52:40Z dom_dwd_user
164! Accepting variable j from check_parameters and passing it to bio_check_data_output
165! Add required restart data for surface output module
166!
167! 3731 2019-02-11 13:06:27Z suehring
168! Add check_parameters routine for virtual measurements
169!
170! 3711 2019-01-31 13:44:26Z knoop
171! Introduced module_interface_init_checks for post-init checks
172!
173! 3705 2019-01-29 19:56:39Z suehring
174! Add last_actions for virtual measurements
175!
176! 3704 2019-01-29 19:51:41Z suehring
177! Some interface calls moved to module_interface + cleanup
178!
179! 3684 2019-01-20 20:20:58Z knoop
180! Bugfix: made unit intend INOUT
181!
182! 3650 2019-01-04 13:01:33Z kanani
183! Add restart routines for biometeorology
184!
185! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
186! Initialize strings, in order to avoid compiler warnings for non-initialized characters with
187! intent(out) attribute
188!
189! 3648 2019-01-02 16:35:46Z suehring
190! 3641 2018-12-23 22:10:01Z knoop
191! Initial implementation of the PALM module interface
192!
193!
194! Description:
195! ------------
196!> This is the interface between the PALM model core and all its modules.
197!>
198!> @todo Re-format module to be consistent with coding standard
199!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
200 MODULE module_interface
201
202    USE indices,                                                                                   &
203        ONLY:  nbgp, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nys, nysg, nyn, nyng, nzb, nzt
204
205    USE kinds
206
207    USE pegrid,                                                                                    &
208        ONLY:  comm2d
209
210!
211!-- load module-specific control parameters.
212!-- ToDo: move all of them to respective module or a dedicated central module
213    USE data_output_module,                                                                        &
214        ONLY:  dom_def_end,                                                                        &
215               dom_finalize_output,                                                                &
216               dom_init
217
218    USE dynamics_mod,                                                                              &
219        ONLY:  dynamics_3d_data_averaging,                                                         &
220               dynamics_actions,                                                                   &
221               dynamics_boundary_conditions,                                                       &
222               dynamics_check_data_output,                                                         &
223               dynamics_check_data_output_pr,                                                      &
224               dynamics_check_data_output_ts,                                                      &
225               dynamics_check_parameters,                                                          &
226               dynamics_data_output_2d,                                                            &
227               dynamics_data_output_3d,                                                            &
228               dynamics_define_netcdf_grid,                                                        &
229               dynamics_exchange_horiz,                                                            &
230               dynamics_header,                                                                    &
231               dynamics_init,                                                                      &
232               dynamics_init_arrays,                                                               &
233               dynamics_init_checks,                                                               &
234               dynamics_init_masks,                                                                &
235               dynamics_last_actions,                                                              &
236               dynamics_non_advective_processes,                                                   &
237               dynamics_parin,                                                                     &
238               dynamics_prognostic_equations,                                                      &
239               dynamics_rrd_global,                                                                &
240               dynamics_rrd_local,                                                                 &
241               dynamics_statistics,                                                                &
242               dynamics_swap_timelevel,                                                            &
243               dynamics_wrd_global,                                                                &
244               dynamics_wrd_local
245
246    USE turbulence_closure_mod,                                                                    &
247        ONLY:  tcm_3d_data_averaging,                                                              &
248               tcm_actions,                                                                        &
249               tcm_boundary_conds,                                                                 &
250               tcm_check_data_output,                                                              &
251               tcm_check_parameters,                                                               &
252               tcm_data_output_2d,                                                                 &
253               tcm_data_output_3d,                                                                 &
254               tcm_init,                                                                           &
255               tcm_init_arrays,                                                                    &
256               tcm_prognostic_equations,                                                           &
257               tcm_swap_timelevel
258
259    USE control_parameters,                                                                        &
260        ONLY:  air_chemistry,                                                                      &
261               biometeorology,                                                                     &
262               coupling_char,                                                                      &
263               debug_output,                                                                       &
264               debug_output_timestep,                                                              &
265               indoor_model,                                                                       &
266               land_surface,                                                                       &
267               large_scale_forcing,                                                                &
268               nesting_offline,                                                                    &
269               nudging,                                                                            &
270               ocean_mode,                                                                         &
271               plant_canopy,                                                                       &
272               salsa,                                                                              &
273               surface_output,                                                                     &
274               syn_turb_gen,                                                                       &
275               urban_surface,                                                                      &
276               vdi_checks,                                                                         &
277               virtual_flight,                                                                     &
278               virtual_measurement,                                                                &
279               wind_turbine
280
281!
282!-- Load interface routines of all PALM modules
283    USE biometeorology_mod,                                                                        &
284        ONLY:  bio_3d_data_averaging,                                                              &
285               bio_check_data_output,                                                              &
286               bio_data_output_2d,                                                                 &
287               bio_data_output_3d,                                                                 &
288               bio_init,                                                                           &
289               bio_init_checks,                                                                    &
290               bio_header,                                                                         &
291               bio_parin,                                                                          &
292               bio_rrd_global,                                                                     &
293               bio_rrd_local,                                                                      &
294               bio_wrd_global,                                                                     &
295               bio_wrd_local
296
297    USE bulk_cloud_model_mod,                                                                      &
298        ONLY:  bcm_3d_data_averaging,                                                              &
299               bcm_actions,                                                                        &
300               bcm_boundary_conditions,                                                            &
301               bcm_check_data_output_pr,                                                           &
302               bcm_check_data_output,                                                              &
303               bcm_check_parameters,                                                               &
304               bcm_data_output_2d,                                                                 &
305               bcm_data_output_3d,                                                                 &
306               bcm_exchange_horiz,                                                                 &
307               bcm_header,                                                                         &
308               bcm_init_arrays,                                                                    &
309               bcm_init,                                                                           &
310               bcm_non_advective_processes,                                                        &
311               bcm_parin,                                                                          &
312               bcm_prognostic_equations,                                                           &
313               bcm_rrd_global,                                                                     &
314               bcm_rrd_local,                                                                      &
315               bcm_swap_timelevel,                                                                 &
316               bcm_wrd_global,                                                                     &
317               bcm_wrd_local,                                                                      &
318               bulk_cloud_model
319
320   USE chemistry_model_mod,                                                                        &
321       ONLY:  chem_3d_data_averaging,                                                              &
322              chem_actions,                                                                        &
323              chem_boundary_conditions,                                                            &
324              chem_check_data_output,                                                              &
325              chem_check_data_output_pr,                                                           &
326              chem_check_parameters,                                                               &
327              chem_data_output_2d,                                                                 &
328              chem_data_output_3d,                                                                 &
329              chem_exchange_horiz_bounds,                                                          &
330              chem_header,                                                                         &
331              chem_init,                                                                           &
332              chem_init_arrays,                                                                    &
333              chem_non_advective_processes,                                                        &
334              chem_parin,                                                                          &
335              chem_prognostic_equations,                                                           &
336              chem_rrd_local,                                                                      &
337              chem_statistics,                                                                     &
338              chem_swap_timelevel,                                                                 &
339              chem_wrd_local
340
341    USE diagnostic_output_quantities_mod,                                                          &
342        ONLY:  doq_3d_data_averaging,                                                              &
343               doq_check_data_output,                                                              &
344               doq_define_netcdf_grid,                                                             &
345               doq_init,                                                                           &
346               doq_output_2d,                                                                      &
347               doq_output_3d,                                                                      &
348               doq_rrd_local,                                                                      &
349               doq_wrd_local
350
351    USE flight_mod,                                                                                &
352        ONLY:  flight_header,                                                                      &
353               flight_init,                                                                        &
354               flight_parin,                                                                       &
355               flight_rrd_global,                                                                  &
356               flight_wrd_global
357
358    USE gust_mod,                                                                                  &
359        ONLY:  gust_3d_data_averaging,                                                             &
360               gust_actions,                                                                       &
361               gust_check_parameters,                                                              &
362               gust_check_data_output,                                                             &
363               gust_check_data_output_pr,                                                          &
364               gust_data_output_2d,                                                                &
365               gust_data_output_3d,                                                                &
366               gust_header,                                                                        &
367               gust_init,                                                                          &
368               gust_init_arrays,                                                                   &
369               gust_module_enabled,                                                                &
370               gust_parin,                                                                         &
371               gust_prognostic_equations,                                                          &
372               gust_rrd_global,                                                                    &
373               gust_rrd_local,                                                                     &
374               gust_statistics,                                                                    &
375               gust_swap_timelevel,                                                                &
376               gust_wrd_global,                                                                    &
377               gust_wrd_local
378
379    USE indoor_model_mod,                                                                          &
380        ONLY:  im_check_data_output,                                                               &
381               im_check_parameters,                                                                &
382               im_data_output_3d,                                                                  &
383               im_init,                                                                            &
384               im_parin
385
386    USE lagrangian_particle_model_mod,                                                             &
387        ONLY:  lpm_actions,                                                                        &
388               lpm_check_parameters,                                                               &
389               lpm_exchange_horiz_bounds,                                                          &
390               lpm_header,                                                                         &
391               lpm_init,                                                                           &
392               lpm_init_arrays,                                                                    &
393               lpm_parin,                                                                          &
394               lpm_rrd_global,                                                                     &
395               lpm_rrd_local,                                                                      &
396               lpm_wrd_local,                                                                      &
397               lpm_wrd_global
398
399    USE land_surface_model_mod,                                                                    &
400        ONLY:  lsm_3d_data_averaging,                                                              &
401               lsm_check_parameters,                                                               &
402               lsm_check_data_output,                                                              &
403               lsm_check_data_output_pr,                                                           &
404               lsm_data_output_2d,                                                                 &
405               lsm_header,                                                                         &
406               lsm_init,                                                                           &
407               lsm_init_arrays,                                                                    &
408               lsm_parin,                                                                          &
409               lsm_rrd_local,                                                                      &
410               lsm_swap_timelevel,                                                                 &
411               lsm_wrd_local
412
413    USE lsf_nudging_mod,                                                                           &
414        ONLY:  lsf_nudging_check_parameters,                                                       &
415               lsf_nudging_check_data_output_pr,                                                   &
416               lsf_nudging_header,                                                                 &
417               lsf_init,                                                                           &
418               nudge_init
419
420    USE multi_agent_system_mod,                                                                    &
421        ONLY:  mas_parin
422
423    USE nesting_offl_mod,                                                                          &
424        ONLY:  nesting_offl_check_parameters,                                                      &
425               nesting_offl_header,                                                                &
426               nesting_offl_parin
427
428    USE ocean_mod,                                                                                 &
429        ONLY:  ocean_3d_data_averaging,                                                            &
430               ocean_actions,                                                                      &
431               ocean_boundary_conditions,                                                          &
432               ocean_check_parameters,                                                             &
433               ocean_check_data_output,                                                            &
434               ocean_check_data_output_pr,                                                         &
435               ocean_data_output_2d,                                                               &
436               ocean_data_output_3d,                                                               &
437               ocean_exchange_horiz,                                                               &
438               ocean_init_arrays,                                                                  &
439               ocean_init,                                                                         &
440               ocean_header,                                                                       &
441               ocean_parin,                                                                        &
442               ocean_prognostic_equations,                                                         &
443               ocean_rrd_global,                                                                   &
444               ocean_rrd_local,                                                                    &
445               ocean_swap_timelevel,                                                               &
446               ocean_wrd_global,                                                                   &
447               ocean_wrd_local
448
449    USE particle_attributes,                                                                       &
450        ONLY:  particle_advection
451
452    USE poismg_noopt_mod,                                                                          &
453        ONLY:  poismg_noopt_init
454
455    USE plant_canopy_model_mod,                                                                    &
456         ONLY: pcm_3d_data_averaging,                                                              &
457               pcm_check_parameters,                                                               &
458               pcm_check_data_output,                                                              &
459               pcm_data_output_3d,                                                                 &
460               pcm_header,                                                                         &
461               pcm_init,                                                                           &
462               pcm_parin,                                                                          &
463               pcm_rrd_global,                                                                     &
464               pcm_rrd_local,                                                                      &
465               pcm_wrd_global,                                                                     &
466               pcm_wrd_local
467
468    USE radiation_model_mod,                                                                       &
469        ONLY:  radiation,                                                                          &
470               radiation_3d_data_averaging,                                                        &
471               radiation_check_parameters,                                                         &
472               radiation_check_data_output,                                                        &
473               radiation_check_data_output_pr,                                                     &
474               radiation_check_data_output_ts,                                                     &
475               radiation_data_output_2d,                                                           &
476               radiation_data_output_3d,                                                           &
477               radiation_header,                                                                   &
478               radiation_init,                                                                     &
479               radiation_parin,                                                                    &
480               radiation_rrd_local,                                                                &
481               radiation_wrd_local
482
483    USE salsa_mod,                                                                                 &
484        ONLY:  salsa_3d_data_averaging,                                                            &
485               salsa_actions,                                                                      &
486               salsa_boundary_conditions,                                                          &
487               salsa_check_data_output,                                                            &
488               salsa_check_data_output_pr,                                                         &
489               salsa_check_parameters,                                                             &
490               salsa_data_output_2d,                                                               &
491               salsa_data_output_3d,                                                               &
492               salsa_exchange_horiz_bounds,                                                        &
493               salsa_header,                                                                       &
494               salsa_init,                                                                         &
495               salsa_init_arrays,                                                                  &
496               salsa_non_advective_processes,                                                      &
497               salsa_parin,                                                                        &
498               salsa_prognostic_equations,                                                         &
499               salsa_rrd_global,                                                                   &
500               salsa_rrd_local,                                                                    &
501               salsa_statistics,                                                                   &
502               salsa_swap_timelevel,                                                               &
503               salsa_wrd_global,                                                                   &
504               salsa_wrd_local
505
506    USE spectra_mod,                                                                               &
507        ONLY:  calculate_spectra,                                                                  &
508               spectra_check_parameters,                                                           &
509               spectra_header,                                                                     &
510               spectra_parin
511
512    USE surface_data_output_mod,                                                                   &
513        ONLY:  surface_data_output_check_parameters,                                               &
514               surface_data_output_init_arrays,                                                    &
515               surface_data_output_parin,                                                          &
516               surface_data_output_rrd_global,                                                     &
517               surface_data_output_rrd_local,                                                      &
518               surface_data_output_wrd_global,                                                     &
519               surface_data_output_wrd_local
520
521    USE surface_mod,                                                                               &
522        ONLY:  init_bc
523
524    USE synthetic_turbulence_generator_mod,                                                        &
525        ONLY:  stg_check_parameters,                                                               &
526               stg_header,                                                                         &
527               stg_parin,                                                                          &
528               stg_rrd_global,                                                                     &
529               stg_wrd_global
530
531    USE urban_surface_mod,                                                                         &
532        ONLY:  usm_3d_data_averaging,                                                              &
533               usm_check_data_output,                                                              &
534               usm_check_parameters,                                                               &
535               usm_init,                                                                           &
536               usm_init_arrays,                                                                    &
537               usm_parin,                                                                          &
538               usm_swap_timelevel,                                                                 &
539               usm_rrd_local,                                                                      &
540               usm_wrd_local
541
542    USE vdi_internal_controls,                                                                     &
543        ONLY:  vdi_actions
544
545    USE virtual_measurement_mod,                                                                   &
546        ONLY:  vm_check_parameters,                                                                &
547               vm_init,                                                                            &
548               vm_init_output,                                                                     &
549               vm_parin
550
551    USE wind_turbine_model_mod,                                                                    &
552        ONLY:  wtm_actions,                                                                        &
553               wtm_check_parameters,                                                               &
554               wtm_init,                                                                           &
555               wtm_init_arrays,                                                                    &
556               wtm_init_output,                                                                    &
557               wtm_parin,                                                                          &
558               wtm_rrd_global,                                                                     &
559               wtm_wrd_global
560
561    USE user,                                                                                      &
562        ONLY:  user_3d_data_averaging,                                                             &
563               user_actions,                                                                       &
564               user_check_data_output,                                                             &
565               user_check_data_output_pr,                                                          &
566               user_check_data_output_ts,                                                          &
567               user_check_parameters,                                                              &
568               user_data_output_2d,                                                                &
569               user_data_output_3d,                                                                &
570               user_header,                                                                        &
571               user_init,                                                                          &
572               user_init_arrays,                                                                   &
573               user_last_actions,                                                                  &
574               user_module_enabled,                                                                &
575               user_parin,                                                                         &
576               user_statistics,                                                                    &
577               user_rrd_global,                                                                    &
578               user_rrd_local,                                                                     &
579               user_wrd_global,                                                                    &
580               user_wrd_local
581
582    IMPLICIT NONE
583
584    PRIVATE
585
586!
587!-- Public functions
588    PUBLIC                                                                                         &
589       module_interface_parin,                                                                     &
590       module_interface_check_parameters,                                                          &
591       module_interface_check_data_output_ts,                                                      &
592       module_interface_check_data_output_pr,                                                      &
593       module_interface_check_data_output,                                                         &
594       module_interface_init_masks,                                                                &
595       module_interface_define_netcdf_grid,                                                        &
596       module_interface_init_arrays,                                                               &
597       module_interface_init,                                                                      &
598       module_interface_init_checks,                                                               &
599       module_interface_init_numerics,                                                             &
600       module_interface_init_output,                                                               &
601       module_interface_header,                                                                    &
602       module_interface_actions,                                                                   &
603       module_interface_non_advective_processes,                                                   &
604       module_interface_exchange_horiz,                                                            &
605       module_interface_prognostic_equations,                                                      &
606       module_interface_boundary_conditions,                                                       &
607       module_interface_swap_timelevel,                                                            &
608       module_interface_3d_data_averaging,                                                         &
609       module_interface_data_output_2d,                                                            &
610       module_interface_data_output_3d,                                                            &
611       module_interface_statistics,                                                                &
612       module_interface_rrd_global,                                                                &
613       module_interface_wrd_global,                                                                &
614       module_interface_rrd_local,                                                                 &
615       module_interface_wrd_local,                                                                 &
616       module_interface_last_actions
617
618
619    INTERFACE module_interface_parin
620       MODULE PROCEDURE module_interface_parin
621    END INTERFACE module_interface_parin
622
623    INTERFACE module_interface_check_parameters
624       MODULE PROCEDURE module_interface_check_parameters
625    END INTERFACE module_interface_check_parameters
626
627    INTERFACE module_interface_check_data_output_ts
628       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output_ts
629    END INTERFACE module_interface_check_data_output_ts
630
631    INTERFACE module_interface_check_data_output_pr
632       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output_pr
633    END INTERFACE module_interface_check_data_output_pr
634
635    INTERFACE module_interface_check_data_output
636       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output
637    END INTERFACE module_interface_check_data_output
638
639    INTERFACE module_interface_init_masks
640       MODULE PROCEDURE module_interface_init_masks
641    END INTERFACE module_interface_init_masks
642
643    INTERFACE module_interface_define_netcdf_grid
644       MODULE PROCEDURE module_interface_define_netcdf_grid
645    END INTERFACE module_interface_define_netcdf_grid
646
647    INTERFACE module_interface_init_arrays
648       MODULE PROCEDURE module_interface_init_arrays
649    END INTERFACE module_interface_init_arrays
650
651    INTERFACE module_interface_init
652       MODULE PROCEDURE module_interface_init
653    END INTERFACE module_interface_init
654
655    INTERFACE module_interface_init_checks
656       MODULE PROCEDURE module_interface_init_checks
657    END INTERFACE module_interface_init_checks
658
659    INTERFACE module_interface_init_numerics
660       MODULE PROCEDURE module_interface_init_numerics
661    END INTERFACE module_interface_init_numerics
662
663    INTERFACE module_interface_init_output
664       MODULE PROCEDURE module_interface_init_output
665    END INTERFACE module_interface_init_output
666
667    INTERFACE module_interface_header
668       MODULE PROCEDURE module_interface_header
669    END INTERFACE module_interface_header
670
671    INTERFACE module_interface_actions
672       MODULE PROCEDURE module_interface_actions
673       MODULE PROCEDURE module_interface_actions_ij
674    END INTERFACE module_interface_actions
675
676    INTERFACE module_interface_non_advective_processes
677       MODULE PROCEDURE module_interface_non_advective_processes
678       MODULE PROCEDURE module_interface_non_advective_processes_ij
679    END INTERFACE module_interface_non_advective_processes
680
681    INTERFACE module_interface_exchange_horiz
682       MODULE PROCEDURE module_interface_exchange_horiz
683    END INTERFACE module_interface_exchange_horiz
684
685    INTERFACE module_interface_prognostic_equations
686       MODULE PROCEDURE module_interface_prognostic_equations
687       MODULE PROCEDURE module_interface_prognostic_equations_ij
688    END INTERFACE module_interface_prognostic_equations
689
690    INTERFACE module_interface_swap_timelevel
691       MODULE PROCEDURE module_interface_swap_timelevel
692    END INTERFACE module_interface_swap_timelevel
693
694    INTERFACE module_interface_boundary_conditions
695       MODULE PROCEDURE module_interface_boundary_conditions
696    END INTERFACE module_interface_boundary_conditions
697
698    INTERFACE module_interface_3d_data_averaging
699       MODULE PROCEDURE module_interface_3d_data_averaging
700    END INTERFACE module_interface_3d_data_averaging
701
702    INTERFACE module_interface_data_output_2d
703       MODULE PROCEDURE module_interface_data_output_2d
704    END INTERFACE module_interface_data_output_2d
705
706    INTERFACE module_interface_data_output_3d
707       MODULE PROCEDURE module_interface_data_output_3d
708    END INTERFACE module_interface_data_output_3d
709
710    INTERFACE module_interface_statistics
711       MODULE PROCEDURE module_interface_statistics
712    END INTERFACE module_interface_statistics
713
714    INTERFACE module_interface_rrd_global
715       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_global_ftn
716       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_global_mpi
717    END INTERFACE module_interface_rrd_global
718
719    INTERFACE module_interface_wrd_global
720       MODULE PROCEDURE module_interface_wrd_global
721    END INTERFACE module_interface_wrd_global
722
723    INTERFACE module_interface_rrd_local
724       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_local_ftn
725       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_local_mpi
726    END INTERFACE module_interface_rrd_local
727
728    INTERFACE module_interface_wrd_local
729       MODULE PROCEDURE module_interface_wrd_local
730    END INTERFACE module_interface_wrd_local
731
732    INTERFACE module_interface_last_actions
733       MODULE PROCEDURE module_interface_last_actions
734    END INTERFACE module_interface_last_actions
735
736
737 CONTAINS
738
739
740!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
741! Description:
742! ------------
743!> Read module-specific parameter namelists
744!------------------------------------------------------------------------------                    !
745 SUBROUTINE module_interface_parin
746
747
748    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'reading module-specific parameters', 'start' )
749
750    CALL dynamics_parin
751
752    CALL bio_parin
753    CALL bcm_parin
754    CALL chem_parin
755    CALL flight_parin ! ToDo: rename module to match filename
756    CALL gust_parin
757    CALL im_parin
758    CALL lpm_parin
759    CALL lsm_parin
760    ! ToDo: create parin routine for large_scale_forcing and nudging (should be seperate modules or new module switch)
761    CALL mas_parin
762    CALL nesting_offl_parin
763    CALL ocean_parin
764    CALL pcm_parin
765    CALL radiation_parin
766    CALL salsa_parin
767    CALL spectra_parin
768    CALL surface_data_output_parin
769    CALL stg_parin
770    CALL usm_parin
771    CALL vm_parin
772    CALL wtm_parin
773
774    CALL user_parin
775
776    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'reading module-specific parameters', 'end' )
777
778
779 END SUBROUTINE module_interface_parin
780
781
782!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
783! Description:
784! ------------
785!> Perform module-specific initialization checks
786!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
787 SUBROUTINE module_interface_check_parameters
788
789
790    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific parameters', 'start' )
791
792    CALL dynamics_check_parameters
793    CALL tcm_check_parameters
794
795    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_check_parameters
796    IF ( air_chemistry )        CALL chem_check_parameters
797    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_check_parameters
798    IF ( indoor_model )         CALL im_check_parameters
799    IF ( particle_advection )   CALL lpm_check_parameters
800    IF ( land_surface )         CALL lsm_check_parameters
801    IF ( large_scale_forcing  .OR.  nudging )  CALL lsf_nudging_check_parameters ! ToDo: create single module switch
802    IF ( nesting_offline )      CALL nesting_offl_check_parameters
803    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_check_parameters
804    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_check_parameters
805    IF ( radiation )            CALL radiation_check_parameters
806    IF ( salsa )                CALL salsa_check_parameters
807    IF ( calculate_spectra )    CALL spectra_check_parameters
808    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_check_parameters
809    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_check_parameters
810    IF ( urban_surface )        CALL usm_check_parameters
811    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_check_parameters
812    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_check_parameters
813
814    IF ( user_module_enabled )  CALL user_check_parameters
815
816    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific parameters', 'end' )
817
818
819 END SUBROUTINE module_interface_check_parameters
820
821
822!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
823! Description:
824! ------------
825!> Check module-specific data output of timeseries
826!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
827 SUBROUTINE module_interface_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
828
829    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)       ::  dots_max !< variable output array index
830    INTEGER(iwp),      INTENT(INOUT)    ::  dots_num !< variable output array index
831
832    CHARACTER (LEN=*), DIMENSION(dots_max), INTENT(INOUT) :: dots_label
833    CHARACTER (LEN=*), DIMENSION(dots_max), INTENT(INOUT) :: dots_unit
834
835
836    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output ts', 'start' )
837
838    CALL dynamics_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
839
840    IF ( radiation )  THEN
841       CALL radiation_check_data_output_ts( dots_max, dots_num )
842    ENDIF
843
844    IF ( user_module_enabled )  THEN
845       CALL user_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
846    ENDIF
847
848    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output ts', 'end' )
849
850
851 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output_ts
852
853
854!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
855! Description:
856! ------------
857!> Check module-specific data output of profiles
858!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
859 SUBROUTINE module_interface_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
860
861
862    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable  !< variable name
863    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit      !< physical unit of variable
864    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT)   ::  dopr_unit !< local value of dopr_unit
865
866    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  var_count !< variable output array index
867
868
869    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output pr', 'start' )
870
871    CALL dynamics_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
872
873    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
874       CALL bcm_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
875    ENDIF
876
877    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry )  THEN
878       CALL chem_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
879    ENDIF
880
881    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  gust_module_enabled  )  THEN
882       CALL gust_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
883    ENDIF
884
885    IF ( unit == 'illegal' )  THEN ! ToDo: add module switch if possible
886       CALL lsm_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
887    ENDIF
888
889    IF ( unit == 'illegal' )  THEN ! ToDo: add module switch if possible
890       CALL lsf_nudging_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
891    ENDIF
892
893    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  ocean_mode )  THEN
894       CALL ocean_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
895    ENDIF
896
897    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
898       CALL radiation_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
899    ENDIF
900
901    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  salsa )  THEN
902       CALL salsa_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
903    ENDIF
904
905    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
906       unit = '' ! ToDo: Seems like a hack. Find a general soultion!
907       CALL user_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
908    ENDIF
909
910    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output pr', 'end' )
911
912
913 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output_pr
914
915!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
916! Description:
917! ------------
918!> Check module-specific 2D and 3D data output
919!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
920 SUBROUTINE module_interface_check_data_output( variable, unit, i, j, ilen, k )
921
922
923    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable !< variable name
924    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit     !< physical unit of variable
925
926    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: i         !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
927    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: j         !< average quantity? 0 = no, 1 = yes
928    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: ilen      !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
929    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: k         !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
930
931
932    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output 2d/3d', 'start' )
933
934    CALL dynamics_check_data_output( variable, unit )
935
936    CALL tcm_check_data_output( variable, unit )
937
938    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  biometeorology )  THEN
939       CALL bio_check_data_output( variable, unit, i, j, ilen, k )
940    ENDIF
941
942    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  bulk_cloud_model  )  THEN
943       CALL bcm_check_data_output( variable, unit )
944    ENDIF
945
946    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry  .AND.  (variable(1:3) == 'kc_'  .OR.             &
947         variable(1:3) == 'em_') )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
948       CALL chem_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
949    ENDIF
950
951    IF ( unit == 'illegal' )  THEN
952       CALL doq_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
953    ENDIF
954
955    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  gust_module_enabled  )  THEN
956       CALL gust_check_data_output( variable, unit )
957    ENDIF
958
959    IF ( unit == 'illegal' )  THEN  ! ToDo: add module switch if possible
960       CALL lsm_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
961    ENDIF
962
963    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  ocean_mode )  THEN
964       CALL ocean_check_data_output( variable, unit )
965    ENDIF
966
967    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  plant_canopy  .AND.  variable(1:4) == 'pcm_' )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
968       CALL pcm_check_data_output( variable, unit )
969    ENDIF
970
971    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
972       CALL radiation_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
973    ENDIF
974
975    IF ( unit == 'illegal' .AND. salsa ) THEN
976       CALL salsa_check_data_output( variable, unit )
977    ENDIF
978
979    IF ( unit == 'illegal' .AND. indoor_model ) THEN
980       CALL im_check_data_output( variable, unit )
981    ENDIF
982
983    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  urban_surface  .AND.  variable(1:4) == 'usm_' )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
984       CALL usm_check_data_output( variable, unit )
985    ENDIF
986
987    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
988       unit = ''
989       CALL user_check_data_output( variable, unit )
990    ENDIF
991
992    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output 2d/3d', 'end' )
993
994
995 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output
996
997
998!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
999!
1000! Description:
1001! ------------
1002!> Interface for init_masks. ToDo: get rid of these redundant calls!
1003!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1004 SUBROUTINE module_interface_init_masks( variable, unit )
1005
1006
1007    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable !< variable name
1008    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit     !< physical unit of variable
1009
1010
1011    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific masks', 'start' )
1012
1013    CALL dynamics_init_masks( variable, unit )
1014
1015    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry  .AND.  (variable(1:3) == 'kc_'  .OR.             &
1016         variable(1:3) == 'em_') )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
1017       CALL chem_check_data_output( variable, unit, 0, 0, 0 )
1018    ENDIF
1019
1020    IF ( unit == 'illegal' )  THEN
1021       CALL doq_check_data_output( variable, unit )
1022    ENDIF
1023
1024    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
1025       CALL radiation_check_data_output( variable, unit, 0, 0, 0 )
1026    ENDIF
1027
1028    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  salsa )  THEN
1029       CALL salsa_check_data_output( variable, unit )
1030    ENDIF
1031
1032    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1033       unit = ''
1034       CALL user_check_data_output( variable, unit )
1035    ENDIF
1036
1037    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific masks', 'end' )
1038
1039
1040 END SUBROUTINE module_interface_init_masks
1041
1042
1043!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1044!
1045! Description:
1046! ------------
1047!> Define appropriate grid for module-specific netcdf output variables.
1048!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1049 SUBROUTINE module_interface_define_netcdf_grid( var, found, grid_x, grid_y, grid_z )
1050
1051
1052    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)  ::  var    !< variable name
1053    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_x !< netcdf dimension in x-direction
1054    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_y !< netcdf dimension in y-direction
1055    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_z !< netcdf dimension in z-direction
1056
1057    LOGICAL,           INTENT(OUT) ::  found  !< indicates if variable was found
1058
1059
1060    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'defining module-specific netcdf grids', 'start' )
1061!
1062!-- As long as no action is done in this subroutine, initialize strings with intent(out) attribute,
1063!-- in order to avoid compiler warnings.
1064    found  = .FALSE.
1065    grid_x = 'none'
1066    grid_y = 'none'
1067    grid_z = 'none'
1068!
1069!-- Use var to avoid compiler warning about unused variable
1070    IF ( var == ' ' )  RETURN
1071
1072    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'defining module-specific netcdf grids', 'end' )
1073
1074
1075 END SUBROUTINE module_interface_define_netcdf_grid
1076
1077
1078!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1079! Description:
1080! ------------
1081!> Allocate module-specific arrays and pointers
1082!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1083 SUBROUTINE module_interface_init_arrays
1084
1085
1086    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific arrays', 'start' )
1087
1088    CALL dynamics_init_arrays
1089    CALL tcm_init_arrays
1090
1091    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_init_arrays
1092    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_init_arrays
1093    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_init_arrays
1094    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_init_arrays
1095    IF ( land_surface        )  CALL lsm_init_arrays
1096    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_init_arrays
1097    IF ( salsa               )  CALL salsa_init_arrays
1098    IF ( urban_surface       )  CALL usm_init_arrays
1099    IF ( surface_output      )  CALL surface_data_output_init_arrays
1100    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_init_arrays
1101
1102    IF ( user_module_enabled )  CALL user_init_arrays
1103
1104    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific arrays', 'end' )
1105
1106
1107 END SUBROUTINE module_interface_init_arrays
1108
1109
1110!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1111! Description:
1112! ------------
1113!> Perform module-specific initialization
1114!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1115 SUBROUTINE module_interface_init
1116
1117
1118    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific initialization', 'start' )
1119
1120    CALL dynamics_init
1121    CALL tcm_init
1122
1123    IF ( biometeorology      )  CALL bio_init
1124    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_init
1125    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_init
1126    IF ( virtual_flight      )  CALL flight_init
1127    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_init
1128    IF ( indoor_model        )  CALL im_init
1129    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_init
1130    IF ( large_scale_forcing )  CALL lsf_init
1131    IF ( land_surface        )  CALL lsm_init
1132    IF ( nudging             )  CALL nudge_init
1133    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_init
1134    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_init
1135    IF ( salsa               )  CALL salsa_init
1136    IF ( urban_surface       )  CALL usm_init
1137    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_init
1138    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_init
1139    IF ( radiation           )  CALL radiation_init
1140
1141    CALL doq_init
1142
1143    IF ( user_module_enabled )  CALL user_init
1144
1145    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific initialization', 'end' )
1146
1147 END SUBROUTINE module_interface_init
1148
1149!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1150! Description:
1151! ------------
1152!> Initialize boundary conditions and numerical schemes.
1153!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1154 SUBROUTINE module_interface_init_numerics
1155
1156!
1157!-- Initialize boundary conditions via surface type
1158    CALL init_bc
1159!
1160!-- Calculate wall flag arrays for the multigrid method.
1161!-- Please note, wall flags are only applied in the non-optimized version.
1162    CALL poismg_noopt_init
1163
1164 END SUBROUTINE module_interface_init_numerics
1165
1166
1167!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1168! Description:
1169! ------------
1170!> Initialize data output
1171!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1172 SUBROUTINE module_interface_init_output
1173
1174    INTEGER(iwp) ::  return_value  !< returned status value of called function
1175
1176!
1177!-- Initialize data-output module
1178    CALL dom_init( file_suffix_of_output_group=coupling_char,                                      &
1179                   mpi_comm_of_output_group=comm2d,                                                &
1180                   program_debug_output_unit=9,                                                    &
1181                   debug_output=debug_output )
1182!
1183!-- Define module-specific output quantities
1184    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_init_output
1185    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_init_output
1186!
1187!-- Leave output-definition state
1188    return_value = dom_def_end()
1189
1190 END SUBROUTINE module_interface_init_output
1191
1192!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1193! Description:
1194! ------------
1195!> Perform module-specific post-initialization checks
1196!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1197 SUBROUTINE module_interface_init_checks
1198
1199
1200    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific post-initialization checks', 'start' )
1201
1202    CALL dynamics_init_checks
1203
1204    IF ( biometeorology )  CALL bio_init_checks
1205
1206    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific post-initialization checks', 'end' )
1207
1208
1209 END SUBROUTINE module_interface_init_checks
1210
1211
1212!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1213! Description:
1214! ------------
1215!> Gather module-specific header output
1216!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1217 SUBROUTINE module_interface_header( io )
1218
1219
1220    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  io  !< unit of the output file
1221
1222
1223    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific header output', 'start' )
1224
1225    CALL dynamics_header( io )
1226
1227    IF ( biometeorology      )  CALL bio_header ( io )
1228    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_header( io )
1229    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_header ( io )
1230    IF ( virtual_flight      )  CALL flight_header( io )
1231    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_header( io )
1232    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_header( io )
1233    IF ( land_surface        )  CALL lsm_header( io )
1234    IF ( large_scale_forcing )  CALL lsf_nudging_header( io )
1235    IF ( nesting_offline     )  CALL nesting_offl_header( io )
1236    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_header( io )
1237    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_header( io )
1238    IF ( radiation           )  CALL radiation_header( io )
1239    IF ( salsa               )  CALL salsa_header( io )
1240    IF ( calculate_spectra   )  CALL spectra_header( io )
1241    IF ( syn_turb_gen        )  CALL stg_header( io )
1242
1243    IF ( user_module_enabled )  CALL user_header( io )
1244
1245    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific header output', 'end' )
1246
1247
1248 END SUBROUTINE module_interface_header
1249
1250
1251!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1252! Description:
1253! ------------
1254!> Perform module-specific actions while in time-integration (vector-optimized)
1255!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1256 SUBROUTINE module_interface_actions( location )
1257
1258
1259    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location !< call location string
1260
1261    CALL dynamics_actions( location )
1262    CALL tcm_actions( location )
1263
1264    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_actions( location )
1265    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_actions( location )
1266    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_actions( location )
1267    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_actions( location )
1268    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_actions( location )
1269    IF ( salsa               )  CALL salsa_actions( location )
1270    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_actions( location )
1271
1272    IF ( user_module_enabled )  CALL user_actions( location )
1273    IF ( vdi_checks          )  CALL vdi_actions( location )
1274
1275
1276 END SUBROUTINE module_interface_actions
1277
1278
1279!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1280! Description:
1281! ------------
1282!> Perform module-specific actions while in time-integration (cache-optimized)
1283!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1284 SUBROUTINE module_interface_actions_ij( i, j, location )
1285
1286    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location  !< call location string
1287
1288    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  i         !< grid index in x-direction
1289    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  j         !< grid index in y-direction
1290
1291    CALL dynamics_actions( i, j, location )
1292    CALL tcm_actions( i, j, location )
1293
1294    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_actions( i, j, location )
1295    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_actions( i, j, location )
1296    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_actions( i, j, location )
1297    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_actions( i, j, location )
1298    IF ( salsa               )  CALL salsa_actions( i, j, location )
1299    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_actions( i, j, location )
1300
1301    IF ( user_module_enabled )  CALL user_actions( i, j, location )
1302
1303
1304 END SUBROUTINE module_interface_actions_ij
1305
1306
1307!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1308! Description:
1309! ------------
1310!> Compute module-specific non_advective_processes (vector-optimized)
1311!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1312 SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes
1313
1314
1315    CALL dynamics_non_advective_processes
1316
1317    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_non_advective_processes
1318    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_non_advective_processes
1319    IF ( salsa               )  CALL salsa_non_advective_processes
1320
1321
1322 END SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes
1323
1324
1325!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1326! Description:
1327! ------------
1328!> Compute module-specific non_advective_processes (cache-optimized)
1329!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1330 SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes_ij( i, j )
1331
1332
1333    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i            !< grid index in x-direction
1334    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  j            !< grid index in y-direction
1335
1336    CALL dynamics_non_advective_processes( i, j )
1337
1338    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_non_advective_processes( i, j )
1339    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_non_advective_processes( i, j )
1340    IF ( salsa               )  CALL salsa_non_advective_processes( i, j )
1341
1342
1343 END SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes_ij
1344
1345!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1346! Description:
1347! ------------
1348!> Exchange horiz for module-specific quantities
1349!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1350 SUBROUTINE module_interface_exchange_horiz( location )
1351
1352    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location !< call location string
1353
1354
1355    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific exchange_horiz', 'start' )
1356
1357    CALL dynamics_exchange_horiz( location )
1358
1359    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_exchange_horiz( location )
1360    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_exchange_horiz_bounds( location )
1361    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_exchange_horiz( location )
1362    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_exchange_horiz_bounds( location )
1363    IF ( salsa               )  CALL salsa_exchange_horiz_bounds( location )
1364
1365    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific exchange_horiz', 'end' )
1366
1367
1368 END SUBROUTINE module_interface_exchange_horiz
1369
1370
1371!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1372! Description:
1373! ------------
1374!> Compute module-specific prognostic_equations (vector-optimized)
1375!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1376 SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations
1377
1378
1379    CALL dynamics_prognostic_equations
1380    CALL tcm_prognostic_equations
1381
1382    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_prognostic_equations
1383    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_prognostic_equations
1384    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_prognostic_equations
1385    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_prognostic_equations
1386    IF ( salsa               )  CALL salsa_prognostic_equations
1387
1388
1389 END SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations
1390
1391
1392!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1393! Description:
1394! ------------
1395!> Compute module-specific prognostic_equations (cache-optimized)
1396!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1397 SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations_ij( i, j, i_omp_start, tn )
1398
1399
1400    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i            !< grid index in x-direction
1401    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  j            !< grid index in y-direction
1402    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i_omp_start  !< first loop index of i-loop in prognostic_equations
1403    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  tn           !< task number of openmp task
1404
1405    CALL dynamics_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1406    CALL tcm_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1407
1408    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1409    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1410    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1411    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1412    IF ( salsa               )  CALL salsa_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1413
1414
1415 END SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations_ij
1416
1417!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1418! Description:
1419! ------------
1420!> Compute module-specific boundary conditions
1421!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1422 SUBROUTINE module_interface_boundary_conditions
1423
1424
1425    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific boundary_conditions', 'start' )
1426
1427    CALL dynamics_boundary_conditions
1428    CALL tcm_boundary_conds
1429
1430    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_boundary_conditions
1431    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_boundary_conditions
1432    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_boundary_conditions
1433    IF ( salsa               )  CALL salsa_boundary_conditions
1434
1435    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific boundary_conditions', 'end' )
1436
1437
1438 END SUBROUTINE module_interface_boundary_conditions
1439
1440!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1441! Description:
1442! ------------
1443!> Swap the timelevel pointers for module-specific arrays
1444!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1445 SUBROUTINE module_interface_swap_timelevel ( swap_mode )
1446
1447
1448    INTEGER(iwp), INTENT(IN) :: swap_mode !< determines procedure of pointer swap
1449
1450
1451    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific swap timelevel', 'start' )
1452
1453    CALL dynamics_swap_timelevel( swap_mode )
1454    CALL tcm_swap_timelevel( swap_mode )
1455
1456    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_swap_timelevel( swap_mode )
1457    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_swap_timelevel( swap_mode )
1458    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_swap_timelevel( swap_mode )
1459    IF ( land_surface        )  CALL lsm_swap_timelevel( swap_mode )
1460    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_swap_timelevel( swap_mode )
1461    IF ( salsa               )  CALL salsa_swap_timelevel( swap_mode )
1462    IF ( urban_surface       )  CALL usm_swap_timelevel( swap_mode )
1463
1464    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific swap timelevel', 'end' )
1465
1466
1467 END SUBROUTINE module_interface_swap_timelevel
1468
1469
1470!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1471!
1472! Description:
1473! ------------
1474!> Perform module-specific averaging of 3D data
1475!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1476 SUBROUTINE module_interface_3d_data_averaging( mode, variable )
1477
1478
1479    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode     !< averaging interface mode
1480    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  variable !< variable name
1481
1482
1483    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data averaging', 'start' )
1484
1485    CALL dynamics_3d_data_averaging( mode, variable )
1486    CALL tcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1487
1488    IF ( biometeorology      )  CALL bio_3d_data_averaging( mode, variable )
1489    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1490    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_3d_data_averaging( mode, variable )
1491    CALL doq_3d_data_averaging( mode, variable )  ! ToDo: this seems to be not according to the design
1492    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_3d_data_averaging( mode, variable )
1493    IF ( land_surface        )  CALL lsm_3d_data_averaging( mode, variable )
1494    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_3d_data_averaging( mode, variable )
1495    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1496    IF ( radiation           )  CALL radiation_3d_data_averaging( mode, variable )
1497    IF ( salsa               )  CALL salsa_3d_data_averaging( mode, variable )
1498    IF ( urban_surface       )  CALL usm_3d_data_averaging( mode, variable )
1499
1500    IF ( user_module_enabled )  CALL user_3d_data_averaging( mode, variable )
1501
1502    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data averaging', 'end' )
1503
1504
1505 END SUBROUTINE module_interface_3d_data_averaging
1506
1507!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1508!
1509! Description:
1510! ------------
1511!> Define module-specific 2D output variables
1512!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1513 SUBROUTINE module_interface_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d,     &
1514                                             nzb_do, nzt_do, fill_value )
1515
1516    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  mode       !< either 'xy', 'xz' or 'yz'
1517    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable   !< variable name
1518    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  grid       !< name of vertical grid
1519
1520    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  av         !< flag for (non-)average output
1521    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzb_do     !< vertical output index (bottom) (usually 0)
1522    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzt_do     !< vertical output index (top) (usually nz_do3d)
1523
1524    LOGICAL,           INTENT(INOUT) ::  found      !< flag if output variable is found
1525    LOGICAL,           INTENT(OUT)   ::  two_d      !< flag for 2D variables
1526
1527    REAL(wp),          INTENT(IN)    ::  fill_value !< to be removed
1528
1529    REAL(wp), DIMENSION(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do), INTENT(INOUT) ::  local_pf !< ToDo: can also be kind=sp
1530
1531
1532    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 2d data output', 'start' )
1533
1534    CALL dynamics_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do,&
1535                                  fill_value )
1536
1537    IF ( .NOT. found )  THEN
1538       CALL tcm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1539    ENDIF
1540
1541    IF ( .NOT. found  .AND.  biometeorology )  THEN
1542       CALL bio_data_output_2d( av, variable, found, grid, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1543    ENDIF
1544
1545    IF ( .NOT. found  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
1546       CALL bcm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1547    ENDIF
1548
1549    IF ( .NOT. found  .AND.  air_chemistry )  THEN
1550       CALL chem_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do, &
1551                                 fill_value )
1552    ENDIF
1553
1554    IF ( .NOT. found )  THEN
1555       CALL doq_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do,       &
1556                           fill_value )
1557    ENDIF
1558
1559    IF ( .NOT. found  .AND.  gust_module_enabled )  THEN
1560       CALL gust_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do, &
1561                                 fill_value )
1562    ENDIF
1563
1564    IF ( .NOT. found  .AND.  land_surface )  THEN
1565       CALL lsm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1566    ENDIF
1567
1568    IF ( .NOT. found  .AND.  ocean_mode )  THEN
1569       CALL ocean_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1570    ENDIF
1571
1572    IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1573       CALL radiation_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do,    &
1574                                      nzt_do, fill_value )
1575    ENDIF
1576
1577    IF ( .NOT. found  .AND.  salsa )  THEN
1578       CALL salsa_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1579    ENDIF
1580
1581    IF ( .NOT. found  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1582       CALL user_data_output_2d( av, variable, found, grid, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1583    ENDIF
1584
1585    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 2d data output', 'end' )
1586
1587
1588 END SUBROUTINE module_interface_data_output_2d
1589
1590
1591!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1592!
1593! Description:
1594! ------------
1595!> Define module-specific 3D output variables
1596!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1597 SUBROUTINE module_interface_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, resorted,  &
1598                                             nzb_do, nzt_do )
1599
1600    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable   !< variable name
1601
1602    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  av         !< flag for (non-)average output
1603    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzb_do     !< vertical output index (bottom) (usually 0)
1604    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzt_do     !< vertical output index (top) (usually nz_do3d)
1605
1606    LOGICAL,           INTENT(INOUT) ::  found      !< flag if output variable is found
1607    LOGICAL,           INTENT(OUT)   ::  resorted   !< flag if output has been resorted
1608
1609    REAL(wp),          INTENT(IN)    ::  fill_value !< ToDo: refactor
1610
1611    REAL(sp), DIMENSION(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do), INTENT(INOUT) ::  local_pf
1612
1613
1614    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data output', 'start' )
1615
1616    CALL dynamics_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1617    resorted = .FALSE.
1618
1619    IF ( .NOT. found )  THEN
1620       CALL tcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1621       resorted = .TRUE.
1622    ENDIF
1623
1624    IF ( .NOT. found  .AND.  biometeorology )  THEN
1625       CALL bio_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1626       resorted = .FALSE.
1627    ENDIF
1628
1629    IF ( .NOT. found  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
1630       CALL bcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1631       resorted = .TRUE.
1632    ENDIF
1633
1634    IF ( .NOT. found  .AND.  air_chemistry )  THEN
1635       CALL chem_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1636       resorted = .TRUE.
1637    ENDIF
1638
1639    IF ( .NOT. found )  THEN
1640       CALL doq_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1641       resorted = .TRUE.
1642    ENDIF
1643
1644    IF ( .NOT. found  .AND.  gust_module_enabled )  THEN
1645       CALL gust_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1646       resorted = .TRUE.
1647    ENDIF
1648
1649    IF ( .NOT. found  .AND.  indoor_model )  THEN
1650       CALL im_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1651       resorted = .TRUE.
1652    ENDIF
1653
1654    IF ( .NOT. found  .AND.  ocean_mode )  THEN
1655       CALL ocean_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1656       resorted = .TRUE.
1657    ENDIF
1658
1659    IF ( .NOT. found  .AND.  plant_canopy )  THEN
1660       CALL pcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1661       resorted = .TRUE.
1662    ENDIF
1663
1664    IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1665       CALL radiation_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1666       resorted = .TRUE.
1667    ENDIF
1668
1669    IF ( .NOT. found  .AND.  salsa )  THEN
1670       CALL salsa_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1671       resorted = .TRUE.
1672    ENDIF
1673
1674    IF ( .NOT. found  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1675       CALL user_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1676       resorted = .TRUE.
1677    ENDIF
1678
1679    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data output', 'end' )
1680
1681
1682 END SUBROUTINE module_interface_data_output_3d
1683
1684
1685!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1686! Description:
1687! ------------
1688!> Compute module-specific profile and timeseries data
1689!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1690 SUBROUTINE module_interface_statistics( mode, sr, tn, dots_max )
1691
1692
1693    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode     !< statistical analysis mode
1694
1695    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  dots_max !< maximum number of timeseries
1696    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  sr       !<
1697    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  tn       !<
1698
1699
1700    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific statistics', 'start' )
1701
1702    CALL dynamics_statistics( mode, sr, tn )
1703
1704    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_statistics( mode, sr, tn, dots_max )
1705    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_statistics( mode, sr, tn )
1706    IF ( salsa               )  CALL salsa_statistics( mode, sr, tn )
1707
1708    IF ( user_module_enabled )  CALL user_statistics( mode, sr, tn )
1709
1710    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific statistics', 'end' )
1711
1712
1713 END SUBROUTINE module_interface_statistics
1714
1715
1716!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1717! Description:
1718! ------------
1719!> Read module-specific restart data in Fortran binary format globaly shared by all MPI ranks
1720!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1721 SUBROUTINE module_interface_rrd_global_ftn( found )
1722
1723
1724    LOGICAL, INTENT(INOUT) ::  found    !< flag if variable was found
1725
1726
1727    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'start' )
1728
1729    CALL dynamics_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1730
1731    IF ( .NOT. found )  CALL bio_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1732    IF ( .NOT. found )  CALL bcm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1733    IF ( .NOT. found )  CALL flight_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1734    IF ( .NOT. found )  CALL gust_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1735    IF ( .NOT. found )  CALL lpm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1736    IF ( .NOT. found )  CALL pcm_rrd_global( found )
1737    IF ( .NOT. found )  CALL ocean_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1738    IF ( .NOT. found )  CALL salsa_rrd_global( found )
1739    IF ( .NOT. found )  CALL stg_rrd_global ( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1740    IF ( .NOT. found )  CALL wtm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1741    IF ( .NOT. found )  CALL surface_data_output_rrd_global( found )
1742
1743    IF ( .NOT. found )  CALL user_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1744
1745    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'end' )
1746
1747
1748 END SUBROUTINE module_interface_rrd_global_ftn
1749
1750
1751!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1752! Description:
1753! ------------
1754!> Read module-specific restart data in MPI format globaly shared by all MPI ranks
1755!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1756 SUBROUTINE module_interface_rrd_global_mpi
1757
1758
1759    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'start' )
1760
1761    CALL dynamics_rrd_global
1762
1763    IF ( biometeorology )       CALL bio_rrd_global
1764    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_rrd_global
1765    IF ( virtual_flight )       CALL flight_rrd_global
1766    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_rrd_global
1767    IF ( particle_advection )   CALL lpm_rrd_global
1768    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_rrd_global
1769    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_rrd_global
1770    IF ( salsa )                CALL salsa_rrd_global
1771    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_rrd_global
1772    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_rrd_global
1773    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_rrd_global
1774
1775    IF ( user_module_enabled )  CALL user_rrd_global
1776
1777    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'end' )
1778
1779
1780 END SUBROUTINE module_interface_rrd_global_mpi
1781
1782
1783!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1784! Description:
1785! ------------
1786!> Write module-specific restart data globaly shared by all MPI ranks
1787!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1788 SUBROUTINE module_interface_wrd_global
1789
1790
1791    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write global restart data', 'start' )
1792
1793    CALL dynamics_wrd_global
1794
1795    IF ( biometeorology )       CALL bio_wrd_global
1796    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_wrd_global
1797    IF ( virtual_flight )       CALL flight_wrd_global
1798    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_wrd_global
1799    IF ( particle_advection )   CALL lpm_wrd_global
1800    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_wrd_global
1801    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_wrd_global
1802    IF ( salsa )                CALL salsa_wrd_global
1803    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_wrd_global
1804    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_wrd_global
1805    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_wrd_global
1806
1807    IF ( user_module_enabled )  CALL user_wrd_global
1808
1809    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write global restart data', 'end' )
1810
1811
1812 END SUBROUTINE module_interface_wrd_global
1813
1814
1815!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1816! Description:
1817! ------------
1818!> Read module-specific local restart data arrays (Fortran binary format).
1819!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1820 SUBROUTINE module_interface_rrd_local_ftn( map_index,                                             &
1821                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1822                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1823                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1824                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1825                                            tmp_2d, tmp_3d, found )
1826
1827
1828    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  map_index    !<
1829    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxlc         !<
1830    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxlf         !<
1831    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxl_on_file  !<
1832    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxrc         !<
1833    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxrf         !<
1834    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxr_on_file  !<
1835    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nync         !<
1836    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nynf         !<
1837    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nyn_on_file  !<
1838    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nysc         !<
1839    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nysf         !<
1840    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nys_on_file  !<
1841
1842    LOGICAL,      INTENT(INOUT) ::  found        !< flag if variable was found
1843
1844    REAL(wp),                                                                                      &
1845       DIMENSION(nys_on_file-nbgp:nyn_on_file+nbgp,nxl_on_file-nbgp:nxr_on_file+nbgp),             &
1846       INTENT(OUT) :: tmp_2d   !<
1847    REAL(wp),                                                                                      &
1848       DIMENSION(nzb:nzt+1,nys_on_file-nbgp:nyn_on_file+nbgp,nxl_on_file-nbgp:nxr_on_file+nbgp),   &
1849       INTENT(OUT) :: tmp_3d   !<
1850
1851
1852    IF ( debug_output )  THEN
1853       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'start' )
1854    ENDIF
1855
1856    CALL dynamics_rrd_local( map_index,                                                            &
1857                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                                              &
1858                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                                              &
1859                             nynf, nync, nyn_on_file,                                              &
1860                             nysf, nysc, nys_on_file,                                              &
1861                             tmp_2d, tmp_3d, found                                                 &
1862                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1863
1864    IF ( .NOT. found )  CALL bio_rrd_local( found )
1865
1866    IF ( .NOT. found )  CALL bcm_rrd_local( map_index,                                             &
1867                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1868                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1869                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1870                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1871                                            tmp_2d, tmp_3d, found                                  &
1872                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1873
1874    IF ( .NOT. found )  CALL chem_rrd_local( map_index,                                            &
1875                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1876                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1877                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1878                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1879                                             tmp_3d, found                                         &
1880                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1881
1882    IF ( .NOT. found )  CALL doq_rrd_local( map_index,                                             &
1883                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1884                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1885                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1886                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1887                                            tmp_2d, tmp_3d, found                                  &
1888                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1889
1890    IF ( .NOT. found )  CALL gust_rrd_local( map_index,                                            &
1891                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1892                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1893                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1894                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1895                                             tmp_2d, tmp_3d, found                                 &
1896                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1897
1898    IF ( .NOT. found )  CALL lpm_rrd_local( map_index,                                             &
1899                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1900                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1901                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1902                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1903                                            tmp_3d, found                                          &
1904                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1905
1906    IF ( .NOT. found )  CALL lsm_rrd_local( map_index,                                             &
1907                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1908                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1909                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1910                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1911                                            tmp_2d, found                                          &
1912                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1913
1914     IF ( .NOT. found )  CALL pcm_rrd_local( map_index,                                            &
1915                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1916                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1917                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1918                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1919                                             found                                                 &
1920                                           )
1921
1922    IF ( .NOT. found )  CALL ocean_rrd_local( map_index,                                           &
1923                                              nxlf, nxlc, nxl_on_file,                             &
1924                                              nxrf, nxrc, nxr_on_file,                             &
1925                                              nynf, nync, nyn_on_file,                             &
1926                                              nysf, nysc, nys_on_file,                             &
1927                                              tmp_3d, found                                        &
1928                                            ) ! ToDo: change interface to pass variable
1929
1930    IF ( .NOT. found )  CALL radiation_rrd_local( map_index,                                       &
1931                                                  nxlf, nxlc, nxl_on_file,                         &
1932                                                  nxrf, nxrc, nxr_on_file,                         &
1933                                                  nynf, nync, nyn_on_file,                         &
1934                                                  nysf, nysc, nys_on_file,                         &
1935                                                  tmp_2d, tmp_3d, found                            &
1936                                                ) ! ToDo: change interface to pass variable
1937
1938    IF ( .NOT. found )  CALL salsa_rrd_local( map_index,                                           &
1939                                              nxlf, nxlc, nxl_on_file,                             &
1940                                              nxrf, nxrc, nxr_on_file,                             &
1941                                              nynf, nync, nyn_on_file,                             &
1942                                              nysf, nysc, nys_on_file,                             &
1943                                              tmp_3d, found                                        &
1944                                            ) ! ToDo: change interface to pass variable
1945
1946    IF ( .NOT. found )  CALL usm_rrd_local( map_index,                                             &
1947                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1948                                            nxrf, nxr_on_file,                                     &
1949                                            nynf, nyn_on_file,                                     &
1950                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1951                                            found                                                  &
1952                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1953!
1954!-- Surface data do not need overlap data, so do not pass these information.
1955    IF ( .NOT. found )  CALL surface_data_output_rrd_local( found )
1956
1957    IF ( .NOT. found )  CALL user_rrd_local( map_index,                                            &
1958                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1959                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1960                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1961                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1962                                             tmp_3d, found                                         &
1963                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1964
1965    IF ( debug_output )  THEN
1966       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'end' )
1967    ENDIF
1968
1969 END SUBROUTINE module_interface_rrd_local_ftn
1970
1971
1972!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1973! Description:
1974! ------------
1975!> Read module-specific local restart data arrays (MPI-IO).
1976!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1977 SUBROUTINE module_interface_rrd_local_mpi
1978
1979    IF ( debug_output )  THEN
1980       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (MPI-IO)', 'start' )
1981    ENDIF
1982
1983    CALL dynamics_rrd_local
1984
1985    IF ( biometeorology )       CALL bio_rrd_local
1986    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_rrd_local
1987    IF ( air_chemistry )        CALL chem_rrd_local
1988    CALL doq_rrd_local
1989    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_rrd_local
1990    IF ( particle_advection )   CALL lpm_rrd_local
1991    IF ( land_surface )         CALL lsm_rrd_local
1992    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_rrd_local
1993    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_rrd_local
1994    IF ( radiation )            CALL radiation_rrd_local
1995    IF ( salsa )                CALL salsa_rrd_local
1996    IF ( urban_surface )        CALL usm_rrd_local
1997    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_rrd_local
1998
1999    IF ( user_module_enabled )  CALL user_rrd_local
2000
2001    IF ( debug_output )  THEN
2002       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'end' )
2003    ENDIF
2004
2005 END SUBROUTINE module_interface_rrd_local_mpi
2006
2007
2008!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2009! Description:
2010! ------------
2011!> Write module-specific restart data specific to local MPI ranks
2012!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2013 SUBROUTINE module_interface_wrd_local
2014
2015
2016    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write local restart data', 'start' )
2017
2018    CALL dynamics_wrd_local
2019
2020    IF ( biometeorology )       CALL bio_wrd_local
2021    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_wrd_local
2022    IF ( air_chemistry )        CALL chem_wrd_local
2023    CALL doq_wrd_local
2024    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_wrd_local
2025    IF ( particle_advection )   CALL lpm_wrd_local
2026    IF ( land_surface )         CALL lsm_wrd_local
2027    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_wrd_local
2028    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_wrd_local
2029    IF ( radiation )            CALL radiation_wrd_local
2030    IF ( salsa )                CALL salsa_wrd_local
2031    IF ( urban_surface )        CALL usm_wrd_local
2032    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_wrd_local
2033
2034    IF ( user_module_enabled )  CALL user_wrd_local
2035
2036    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write local restart data', 'end' )
2037
2038
2039 END SUBROUTINE module_interface_wrd_local
2040
2041
2042!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2043! Description:
2044! ------------
2045!> Perform module-specific last actions before the program terminates
2046!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2047 SUBROUTINE module_interface_last_actions
2048
2049    INTEGER ::  return_value  !< returned status value of a called function
2050
2051
2052    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific last actions', 'start' )
2053
2054    return_value = dom_finalize_output()
2055
2056    CALL dynamics_last_actions
2057
2058    IF ( user_module_enabled )  CALL user_last_actions
2059
2060    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific last actions', 'end' )
2061
2062
2063 END SUBROUTINE module_interface_last_actions
2064
2065
2066 END MODULE module_interface
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.