source: palm/trunk/SOURCE/module_interface.f90 @ 4777

Last change on this file since 4777 was 4768, checked in by suehring, 4 years ago

Enable 3D data output also with 64-bit precision

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 102.7 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 4768 2020-11-02 19:11:23Z raasch $
26! Enable 3D data output also with 64-bit precision
27!
28! 4757 2020-10-26 10:23:38Z schwenkel
29! Implement doq calls
30!
31! 4753 2020-10-21 14:55:41Z raasch
32! file re-formatted to follow the PALM coding standard
33!
34! 4731 2020-10-07 13:25:11Z schwenkel
35! Move exchange_horiz from time_integration to modules
36!
37! 4708 2020-09-28 17:42:58Z suehring
38! pass fillvalue attribute to radiation output
39!
40! 4590 2020-07-06 14:34:59Z suehring
41! Enable mpi-io for biomet
42!
43! 4525 2020-05-10 17:05:07Z raasch
44! added restart I/O for global salsa data,
45! added restart with MPI-IO for salsa
46!
47! 4518 2020-05-04 15:44:28Z suehring
48! Call of doq_rrd_local enabled
49!
50! 4517 2020-05-03 14:29:30Z raasch
51! added restart with MPI-IO for reading local arrays
52!
53! 4514 2020-04-30 16:29:59Z suehring
54! Added global restart routines for plant-canopy model
55!
56! 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch
57! restart data handling with MPI-IO added
58!
59! 4414 2020-02-19 20:16:04Z suehring
60! Add module interface for basic initialization of numerics.
61!
62! 4411 2020-02-18 14:28:02Z maronga
63! Added output routines for WTM
64!
65! 4407 2020-02-13 20:31:44Z knoop
66! Changed program_debug_output_unit to 9 in dom_init call
67!
68! 4400 2020-02-10 20:32:41Z suehring
69! - Use data-output module for virtual measurement output
70! - Remove deprecated routines for virtual measurement module
71!
72! 4361 2020-01-07 12:22:38Z suehring
73! Remove unused arrays in pmc_rrd_local
74!
75! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
76! Add pcm_rrd_local and pcm_wrd_local
77!
78! 4331 2019-12-10 18:25:02Z suehring
79! Change interface for doq_check_data_output, in order to perform further output checks.
80!
81! 4281 2019-10-29 15:15:39Z schwenkel
82! Added dynamics boundary conditions
83!
84! 4272 2019-10-23 15:18:57Z schwenkel
85! Further modularization of boundary conditions: moved boundary conditions to respective modules
86!
87! 4268 2019-10-17 11:29:38Z schwenkel
88! Introduction of module_interface_boundary_conditions
89!
90! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
91! Corrected "Former revisions" section
92!
93! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
94! add vdi_internal_controls
95!
96! 4157 2019-08-14 09:19:12Z suehring
97! Call doq_init from module interface
98!
99! 4132 2019-08-02 12:34:17Z suehring
100! Bugfix in masked data output for diagnostic quantities
101!
102! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
103! Add output of 3D plant-canopy outputs (merge from branch resler)
104!
105! 4048 2019-06-21 21:00:21Z knoop
106! Moved turbulence_closure_mod calls into this module_interface
107!
108! 4047 2019-06-21 18:58:09Z knoop
109! Introduction of the dynamics module
110!
111! 4039 2019-06-18 10:32:41Z suehring
112! Introduce diagnostic output
113!
114! 4028 2019-06-13 12:21:37Z schwenkel
115! Further modularization of particle code components
116!
117! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
118! local_pf need INTENT(INOUT) attribute rather than INTENT(OUT). This is because INTENT(OUT) sets
119! the array to not-defined. Especially for outputs that are not defined everywhere, e.g.
120! land-surface outputs, this will be problematic as NaN will be output.
121!
122! 3987 2019-05-22 09:52:13Z kanani
123! Introduce switchable DEBUG file output via debug_message routine
124!
125! 3956 2019-05-07 12:32:52Z monakurppa
126! - Added calls for salsa_non_advective_processes and salsa_exchange_horiz_bounds
127! - Moved the call for salsa_data_output_2d/3d before that of radiation_data_output_2d/3d.
128!   radiation_data_output_2d/3d tries to read a salsa output variable and encounters a segmentation
129!   fault for "Ntot" due to the shortoutput name
130!
131! 3931 2019-04-24 16:34:28Z schwenkel
132! Changed non_transport_physics to non_advective_processes
133!
134! 3930 2019-04-24 14:57:18Z forkel
135! Correct/complete module_interface introduction for chemistry model
136!
137! 3887 2019 -04-12 08:47:41Z schwenkel
138! Changes related to global restructuring of location messages and introduction of additional debug
139! messages
140!
141! 3880 2019 -04-08 21:43:02Z knoop
142! Add a call for salsa_prognostic_equations
143!
144! 3840 2019-03-29 10:35:52Z knoop
145! bugfix: intent of dummy arguments changed to inout
146!
147! 3770 2019-02-28 11:22:32Z moh.hefny
148! removed unused variables in module_interface_check_data_output_ts
149!
150! 3767 08:18:02Z raasch
151! unused variable file_index removed from subroutine parameter list
152!
153! 3766 2019-02-26 16:23:41Z raasch
154! first argument removed from module_interface_rrd_*, statement added to avoid compiler warning
155! about unused variable, file reformatted with respect to coding standards
156!
157! 3762 2019-02-25 16:54:16Z suehring
158! only pass required arguments to surface_data_output_rrd_local
159!
160! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
161! Call user_init_arrays
162!
163! 3745 2019-02-15 18:57:56Z suehring
164! Add indoor model
165!
166! 3744 2019-02-15 18:38:58Z suehring
167! Removed bio_check_parameters as the method is empty.
168!
169! 3735 2019-02-12 09:52:40Z dom_dwd_user
170! Accepting variable j from check_parameters and passing it to bio_check_data_output
171! Add required restart data for surface output module
172!
173! 3731 2019-02-11 13:06:27Z suehring
174! Add check_parameters routine for virtual measurements
175!
176! 3711 2019-01-31 13:44:26Z knoop
177! Introduced module_interface_init_checks for post-init checks
178!
179! 3705 2019-01-29 19:56:39Z suehring
180! Add last_actions for virtual measurements
181!
182! 3704 2019-01-29 19:51:41Z suehring
183! Some interface calls moved to module_interface + cleanup
184!
185! 3684 2019-01-20 20:20:58Z knoop
186! Bugfix: made unit intend INOUT
187!
188! 3650 2019-01-04 13:01:33Z kanani
189! Add restart routines for biometeorology
190!
191! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
192! Initialize strings, in order to avoid compiler warnings for non-initialized characters with
193! intent(out) attribute
194!
195! 3648 2019-01-02 16:35:46Z suehring
196! 3641 2018-12-23 22:10:01Z knoop
197! Initial implementation of the PALM module interface
198!
199!
200! Description:
201! ------------
202!> This is the interface between the PALM model core and all its modules.
203!>
204!> @todo Re-format module to be consistent with coding standard
205!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
206 MODULE module_interface
207
208    USE indices,                                                                                   &
209        ONLY:  nbgp, nxl, nxlg, nxr, nxrg, nys, nysg, nyn, nyng, nzb, nzt
210
211    USE kinds
212
213    USE pegrid,                                                                                    &
214        ONLY:  comm2d
215
216!
217!-- load module-specific control parameters.
218!-- ToDo: move all of them to respective module or a dedicated central module
219    USE data_output_module,                                                                        &
220        ONLY:  dom_def_end,                                                                        &
221               dom_finalize_output,                                                                &
222               dom_init
223
224    USE dynamics_mod,                                                                              &
225        ONLY:  dynamics_3d_data_averaging,                                                         &
226               dynamics_actions,                                                                   &
227               dynamics_boundary_conditions,                                                       &
228               dynamics_check_data_output,                                                         &
229               dynamics_check_data_output_pr,                                                      &
230               dynamics_check_data_output_ts,                                                      &
231               dynamics_check_parameters,                                                          &
232               dynamics_data_output_2d,                                                            &
233               dynamics_data_output_3d,                                                            &
234               dynamics_define_netcdf_grid,                                                        &
235               dynamics_exchange_horiz,                                                            &
236               dynamics_header,                                                                    &
237               dynamics_init,                                                                      &
238               dynamics_init_arrays,                                                               &
239               dynamics_init_checks,                                                               &
240               dynamics_init_masks,                                                                &
241               dynamics_last_actions,                                                              &
242               dynamics_non_advective_processes,                                                   &
243               dynamics_parin,                                                                     &
244               dynamics_prognostic_equations,                                                      &
245               dynamics_rrd_global,                                                                &
246               dynamics_rrd_local,                                                                 &
247               dynamics_statistics,                                                                &
248               dynamics_swap_timelevel,                                                            &
249               dynamics_wrd_global,                                                                &
250               dynamics_wrd_local
251
252    USE turbulence_closure_mod,                                                                    &
253        ONLY:  tcm_3d_data_averaging,                                                              &
254               tcm_actions,                                                                        &
255               tcm_boundary_conds,                                                                 &
256               tcm_check_data_output,                                                              &
257               tcm_check_parameters,                                                               &
258               tcm_data_output_2d,                                                                 &
259               tcm_data_output_3d,                                                                 &
260               tcm_init,                                                                           &
261               tcm_init_arrays,                                                                    &
262               tcm_prognostic_equations,                                                           &
263               tcm_swap_timelevel
264
265    USE control_parameters,                                                                        &
266        ONLY:  air_chemistry,                                                                      &
267               biometeorology,                                                                     &
268               coupling_char,                                                                      &
269               debug_output,                                                                       &
270               debug_output_timestep,                                                              &
271               indoor_model,                                                                       &
272               land_surface,                                                                       &
273               large_scale_forcing,                                                                &
274               nesting_offline,                                                                    &
275               nudging,                                                                            &
276               ocean_mode,                                                                         &
277               plant_canopy,                                                                       &
278               salsa,                                                                              &
279               surface_output,                                                                     &
280               syn_turb_gen,                                                                       &
281               urban_surface,                                                                      &
282               vdi_checks,                                                                         &
283               virtual_flight,                                                                     &
284               virtual_measurement,                                                                &
285               wind_turbine
286
287!
288!-- Load interface routines of all PALM modules
289    USE biometeorology_mod,                                                                        &
290        ONLY:  bio_3d_data_averaging,                                                              &
291               bio_check_data_output,                                                              &
292               bio_data_output_2d,                                                                 &
293               bio_data_output_3d,                                                                 &
294               bio_init,                                                                           &
295               bio_init_checks,                                                                    &
296               bio_header,                                                                         &
297               bio_parin,                                                                          &
298               bio_rrd_global,                                                                     &
299               bio_rrd_local,                                                                      &
300               bio_wrd_global,                                                                     &
301               bio_wrd_local
302
303    USE bulk_cloud_model_mod,                                                                      &
304        ONLY:  bcm_3d_data_averaging,                                                              &
305               bcm_actions,                                                                        &
306               bcm_boundary_conditions,                                                            &
307               bcm_check_data_output_pr,                                                           &
308               bcm_check_data_output,                                                              &
309               bcm_check_parameters,                                                               &
310               bcm_data_output_2d,                                                                 &
311               bcm_data_output_3d,                                                                 &
312               bcm_exchange_horiz,                                                                 &
313               bcm_header,                                                                         &
314               bcm_init_arrays,                                                                    &
315               bcm_init,                                                                           &
316               bcm_non_advective_processes,                                                        &
317               bcm_parin,                                                                          &
318               bcm_prognostic_equations,                                                           &
319               bcm_rrd_global,                                                                     &
320               bcm_rrd_local,                                                                      &
321               bcm_swap_timelevel,                                                                 &
322               bcm_wrd_global,                                                                     &
323               bcm_wrd_local,                                                                      &
324               bulk_cloud_model
325
326   USE chemistry_model_mod,                                                                        &
327       ONLY:  chem_3d_data_averaging,                                                              &
328              chem_actions,                                                                        &
329              chem_boundary_conditions,                                                            &
330              chem_check_data_output,                                                              &
331              chem_check_data_output_pr,                                                           &
332              chem_check_parameters,                                                               &
333              chem_data_output_2d,                                                                 &
334              chem_data_output_3d,                                                                 &
335              chem_exchange_horiz_bounds,                                                          &
336              chem_header,                                                                         &
337              chem_init,                                                                           &
338              chem_init_arrays,                                                                    &
339              chem_non_advective_processes,                                                        &
340              chem_parin,                                                                          &
341              chem_prognostic_equations,                                                           &
342              chem_rrd_local,                                                                      &
343              chem_statistics,                                                                     &
344              chem_swap_timelevel,                                                                 &
345              chem_wrd_local
346
347    USE diagnostic_output_quantities_mod,                                                          &
348        ONLY:  doq_3d_data_averaging,                                                              &
349               doq_check_data_output,                                                              &
350               doq_check_data_output_pr,                                                           &
351               doq_define_netcdf_grid,                                                             &
352               doq_init,                                                                           &
353               doq_output_2d,                                                                      &
354               doq_output_3d,                                                                      &
355               doq_statistics,                                                                     &
356               doq_rrd_local,                                                                      &
357               doq_wrd_local
358
359    USE flight_mod,                                                                                &
360        ONLY:  flight_header,                                                                      &
361               flight_init,                                                                        &
362               flight_parin,                                                                       &
363               flight_rrd_global,                                                                  &
364               flight_wrd_global
365
366    USE gust_mod,                                                                                  &
367        ONLY:  gust_3d_data_averaging,                                                             &
368               gust_actions,                                                                       &
369               gust_check_parameters,                                                              &
370               gust_check_data_output,                                                             &
371               gust_check_data_output_pr,                                                          &
372               gust_data_output_2d,                                                                &
373               gust_data_output_3d,                                                                &
374               gust_header,                                                                        &
375               gust_init,                                                                          &
376               gust_init_arrays,                                                                   &
377               gust_module_enabled,                                                                &
378               gust_parin,                                                                         &
379               gust_prognostic_equations,                                                          &
380               gust_rrd_global,                                                                    &
381               gust_rrd_local,                                                                     &
382               gust_statistics,                                                                    &
383               gust_swap_timelevel,                                                                &
384               gust_wrd_global,                                                                    &
385               gust_wrd_local
386
387    USE indoor_model_mod,                                                                          &
388        ONLY:  im_check_data_output,                                                               &
389               im_check_parameters,                                                                &
390               im_data_output_3d,                                                                  &
391               im_init,                                                                            &
392               im_parin
393
394    USE lagrangian_particle_model_mod,                                                             &
395        ONLY:  lpm_actions,                                                                        &
396               lpm_check_parameters,                                                               &
397               lpm_exchange_horiz_bounds,                                                          &
398               lpm_header,                                                                         &
399               lpm_init,                                                                           &
400               lpm_init_arrays,                                                                    &
401               lpm_parin,                                                                          &
402               lpm_rrd_global,                                                                     &
403               lpm_rrd_local,                                                                      &
404               lpm_wrd_local,                                                                      &
405               lpm_wrd_global
406
407    USE land_surface_model_mod,                                                                    &
408        ONLY:  lsm_3d_data_averaging,                                                              &
409               lsm_check_parameters,                                                               &
410               lsm_check_data_output,                                                              &
411               lsm_check_data_output_pr,                                                           &
412               lsm_data_output_2d,                                                                 &
413               lsm_header,                                                                         &
414               lsm_init,                                                                           &
415               lsm_init_arrays,                                                                    &
416               lsm_parin,                                                                          &
417               lsm_rrd_local,                                                                      &
418               lsm_swap_timelevel,                                                                 &
419               lsm_wrd_local
420
421    USE lsf_nudging_mod,                                                                           &
422        ONLY:  lsf_nudging_check_parameters,                                                       &
423               lsf_nudging_check_data_output_pr,                                                   &
424               lsf_nudging_header,                                                                 &
425               lsf_init,                                                                           &
426               nudge_init
427
428    USE multi_agent_system_mod,                                                                    &
429        ONLY:  mas_parin
430
431    USE nesting_offl_mod,                                                                          &
432        ONLY:  nesting_offl_check_parameters,                                                      &
433               nesting_offl_header,                                                                &
434               nesting_offl_parin
435
436    USE ocean_mod,                                                                                 &
437        ONLY:  ocean_3d_data_averaging,                                                            &
438               ocean_actions,                                                                      &
439               ocean_boundary_conditions,                                                          &
440               ocean_check_parameters,                                                             &
441               ocean_check_data_output,                                                            &
442               ocean_check_data_output_pr,                                                         &
443               ocean_data_output_2d,                                                               &
444               ocean_data_output_3d,                                                               &
445               ocean_exchange_horiz,                                                               &
446               ocean_init_arrays,                                                                  &
447               ocean_init,                                                                         &
448               ocean_header,                                                                       &
449               ocean_parin,                                                                        &
450               ocean_prognostic_equations,                                                         &
451               ocean_rrd_global,                                                                   &
452               ocean_rrd_local,                                                                    &
453               ocean_swap_timelevel,                                                               &
454               ocean_wrd_global,                                                                   &
455               ocean_wrd_local
456
457    USE particle_attributes,                                                                       &
458        ONLY:  particle_advection
459
460    USE poismg_noopt_mod,                                                                          &
461        ONLY:  poismg_noopt_init
462
463    USE plant_canopy_model_mod,                                                                    &
464         ONLY: pcm_3d_data_averaging,                                                              &
465               pcm_check_parameters,                                                               &
466               pcm_check_data_output,                                                              &
467               pcm_data_output_3d,                                                                 &
468               pcm_header,                                                                         &
469               pcm_init,                                                                           &
470               pcm_parin,                                                                          &
471               pcm_rrd_global,                                                                     &
472               pcm_rrd_local,                                                                      &
473               pcm_wrd_global,                                                                     &
474               pcm_wrd_local
475
476    USE radiation_model_mod,                                                                       &
477        ONLY:  radiation,                                                                          &
478               radiation_3d_data_averaging,                                                        &
479               radiation_check_parameters,                                                         &
480               radiation_check_data_output,                                                        &
481               radiation_check_data_output_pr,                                                     &
482               radiation_check_data_output_ts,                                                     &
483               radiation_data_output_2d,                                                           &
484               radiation_data_output_3d,                                                           &
485               radiation_header,                                                                   &
486               radiation_init,                                                                     &
487               radiation_parin,                                                                    &
488               radiation_rrd_local,                                                                &
489               radiation_wrd_local
490
491    USE salsa_mod,                                                                                 &
492        ONLY:  salsa_3d_data_averaging,                                                            &
493               salsa_actions,                                                                      &
494               salsa_boundary_conditions,                                                          &
495               salsa_check_data_output,                                                            &
496               salsa_check_data_output_pr,                                                         &
497               salsa_check_parameters,                                                             &
498               salsa_data_output_2d,                                                               &
499               salsa_data_output_3d,                                                               &
500               salsa_exchange_horiz_bounds,                                                        &
501               salsa_header,                                                                       &
502               salsa_init,                                                                         &
503               salsa_init_arrays,                                                                  &
504               salsa_non_advective_processes,                                                      &
505               salsa_parin,                                                                        &
506               salsa_prognostic_equations,                                                         &
507               salsa_rrd_global,                                                                   &
508               salsa_rrd_local,                                                                    &
509               salsa_statistics,                                                                   &
510               salsa_swap_timelevel,                                                               &
511               salsa_wrd_global,                                                                   &
512               salsa_wrd_local
513
514    USE spectra_mod,                                                                               &
515        ONLY:  calculate_spectra,                                                                  &
516               spectra_check_parameters,                                                           &
517               spectra_header,                                                                     &
518               spectra_parin
519
520    USE surface_data_output_mod,                                                                   &
521        ONLY:  surface_data_output_check_parameters,                                               &
522               surface_data_output_init_arrays,                                                    &
523               surface_data_output_parin,                                                          &
524               surface_data_output_rrd_global,                                                     &
525               surface_data_output_rrd_local,                                                      &
526               surface_data_output_wrd_global,                                                     &
527               surface_data_output_wrd_local
528
529    USE surface_mod,                                                                               &
530        ONLY:  init_bc
531
532    USE synthetic_turbulence_generator_mod,                                                        &
533        ONLY:  stg_check_parameters,                                                               &
534               stg_header,                                                                         &
535               stg_parin,                                                                          &
536               stg_rrd_global,                                                                     &
537               stg_wrd_global
538
539    USE urban_surface_mod,                                                                         &
540        ONLY:  usm_3d_data_averaging,                                                              &
541               usm_check_data_output,                                                              &
542               usm_check_parameters,                                                               &
543               usm_init,                                                                           &
544               usm_init_arrays,                                                                    &
545               usm_parin,                                                                          &
546               usm_swap_timelevel,                                                                 &
547               usm_rrd_local,                                                                      &
548               usm_wrd_local
549
550    USE vdi_internal_controls,                                                                     &
551        ONLY:  vdi_actions
552
553    USE virtual_measurement_mod,                                                                   &
554        ONLY:  vm_check_parameters,                                                                &
555               vm_init,                                                                            &
556               vm_init_output,                                                                     &
557               vm_parin
558
559    USE wind_turbine_model_mod,                                                                    &
560        ONLY:  wtm_actions,                                                                        &
561               wtm_check_parameters,                                                               &
562               wtm_init,                                                                           &
563               wtm_init_arrays,                                                                    &
564               wtm_init_output,                                                                    &
565               wtm_parin,                                                                          &
566               wtm_rrd_global,                                                                     &
567               wtm_wrd_global
568
569    USE user,                                                                                      &
570        ONLY:  user_3d_data_averaging,                                                             &
571               user_actions,                                                                       &
572               user_check_data_output,                                                             &
573               user_check_data_output_pr,                                                          &
574               user_check_data_output_ts,                                                          &
575               user_check_parameters,                                                              &
576               user_data_output_2d,                                                                &
577               user_data_output_3d,                                                                &
578               user_header,                                                                        &
579               user_init,                                                                          &
580               user_init_arrays,                                                                   &
581               user_last_actions,                                                                  &
582               user_module_enabled,                                                                &
583               user_parin,                                                                         &
584               user_statistics,                                                                    &
585               user_rrd_global,                                                                    &
586               user_rrd_local,                                                                     &
587               user_wrd_global,                                                                    &
588               user_wrd_local
589
590    IMPLICIT NONE
591
592    PRIVATE
593
594!
595!-- Public functions
596    PUBLIC                                                                                         &
597       module_interface_parin,                                                                     &
598       module_interface_check_parameters,                                                          &
599       module_interface_check_data_output_ts,                                                      &
600       module_interface_check_data_output_pr,                                                      &
601       module_interface_check_data_output,                                                         &
602       module_interface_init_masks,                                                                &
603       module_interface_define_netcdf_grid,                                                        &
604       module_interface_init_arrays,                                                               &
605       module_interface_init,                                                                      &
606       module_interface_init_checks,                                                               &
607       module_interface_init_numerics,                                                             &
608       module_interface_init_output,                                                               &
609       module_interface_header,                                                                    &
610       module_interface_actions,                                                                   &
611       module_interface_non_advective_processes,                                                   &
612       module_interface_exchange_horiz,                                                            &
613       module_interface_prognostic_equations,                                                      &
614       module_interface_boundary_conditions,                                                       &
615       module_interface_swap_timelevel,                                                            &
616       module_interface_3d_data_averaging,                                                         &
617       module_interface_data_output_2d,                                                            &
618       module_interface_data_output_3d,                                                            &
619       module_interface_statistics,                                                                &
620       module_interface_rrd_global,                                                                &
621       module_interface_wrd_global,                                                                &
622       module_interface_rrd_local,                                                                 &
623       module_interface_wrd_local,                                                                 &
624       module_interface_last_actions
625
626
627    INTERFACE module_interface_parin
628       MODULE PROCEDURE module_interface_parin
629    END INTERFACE module_interface_parin
630
631    INTERFACE module_interface_check_parameters
632       MODULE PROCEDURE module_interface_check_parameters
633    END INTERFACE module_interface_check_parameters
634
635    INTERFACE module_interface_check_data_output_ts
636       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output_ts
637    END INTERFACE module_interface_check_data_output_ts
638
639    INTERFACE module_interface_check_data_output_pr
640       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output_pr
641    END INTERFACE module_interface_check_data_output_pr
642
643    INTERFACE module_interface_check_data_output
644       MODULE PROCEDURE module_interface_check_data_output
645    END INTERFACE module_interface_check_data_output
646
647    INTERFACE module_interface_init_masks
648       MODULE PROCEDURE module_interface_init_masks
649    END INTERFACE module_interface_init_masks
650
651    INTERFACE module_interface_define_netcdf_grid
652       MODULE PROCEDURE module_interface_define_netcdf_grid
653    END INTERFACE module_interface_define_netcdf_grid
654
655    INTERFACE module_interface_init_arrays
656       MODULE PROCEDURE module_interface_init_arrays
657    END INTERFACE module_interface_init_arrays
658
659    INTERFACE module_interface_init
660       MODULE PROCEDURE module_interface_init
661    END INTERFACE module_interface_init
662
663    INTERFACE module_interface_init_checks
664       MODULE PROCEDURE module_interface_init_checks
665    END INTERFACE module_interface_init_checks
666
667    INTERFACE module_interface_init_numerics
668       MODULE PROCEDURE module_interface_init_numerics
669    END INTERFACE module_interface_init_numerics
670
671    INTERFACE module_interface_init_output
672       MODULE PROCEDURE module_interface_init_output
673    END INTERFACE module_interface_init_output
674
675    INTERFACE module_interface_header
676       MODULE PROCEDURE module_interface_header
677    END INTERFACE module_interface_header
678
679    INTERFACE module_interface_actions
680       MODULE PROCEDURE module_interface_actions
681       MODULE PROCEDURE module_interface_actions_ij
682    END INTERFACE module_interface_actions
683
684    INTERFACE module_interface_non_advective_processes
685       MODULE PROCEDURE module_interface_non_advective_processes
686       MODULE PROCEDURE module_interface_non_advective_processes_ij
687    END INTERFACE module_interface_non_advective_processes
688
689    INTERFACE module_interface_exchange_horiz
690       MODULE PROCEDURE module_interface_exchange_horiz
691    END INTERFACE module_interface_exchange_horiz
692
693    INTERFACE module_interface_prognostic_equations
694       MODULE PROCEDURE module_interface_prognostic_equations
695       MODULE PROCEDURE module_interface_prognostic_equations_ij
696    END INTERFACE module_interface_prognostic_equations
697
698    INTERFACE module_interface_swap_timelevel
699       MODULE PROCEDURE module_interface_swap_timelevel
700    END INTERFACE module_interface_swap_timelevel
701
702    INTERFACE module_interface_boundary_conditions
703       MODULE PROCEDURE module_interface_boundary_conditions
704    END INTERFACE module_interface_boundary_conditions
705
706    INTERFACE module_interface_3d_data_averaging
707       MODULE PROCEDURE module_interface_3d_data_averaging
708    END INTERFACE module_interface_3d_data_averaging
709
710    INTERFACE module_interface_data_output_2d
711       MODULE PROCEDURE module_interface_data_output_2d
712    END INTERFACE module_interface_data_output_2d
713
714    INTERFACE module_interface_data_output_3d
715       MODULE PROCEDURE module_interface_data_output_3d
716    END INTERFACE module_interface_data_output_3d
717
718    INTERFACE module_interface_statistics
719       MODULE PROCEDURE module_interface_statistics
720    END INTERFACE module_interface_statistics
721
722    INTERFACE module_interface_rrd_global
723       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_global_ftn
724       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_global_mpi
725    END INTERFACE module_interface_rrd_global
726
727    INTERFACE module_interface_wrd_global
728       MODULE PROCEDURE module_interface_wrd_global
729    END INTERFACE module_interface_wrd_global
730
731    INTERFACE module_interface_rrd_local
732       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_local_ftn
733       MODULE PROCEDURE module_interface_rrd_local_mpi
734    END INTERFACE module_interface_rrd_local
735
736    INTERFACE module_interface_wrd_local
737       MODULE PROCEDURE module_interface_wrd_local
738    END INTERFACE module_interface_wrd_local
739
740    INTERFACE module_interface_last_actions
741       MODULE PROCEDURE module_interface_last_actions
742    END INTERFACE module_interface_last_actions
743
744
745 CONTAINS
746
747
748!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
749! Description:
750! ------------
751!> Read module-specific parameter namelists
752!------------------------------------------------------------------------------                    !
753 SUBROUTINE module_interface_parin
754
755
756    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'reading module-specific parameters', 'start' )
757
758    CALL dynamics_parin
759
760    CALL bio_parin
761    CALL bcm_parin
762    CALL chem_parin
763    CALL flight_parin ! ToDo: rename module to match filename
764    CALL gust_parin
765    CALL im_parin
766    CALL lpm_parin
767    CALL lsm_parin
768    ! ToDo: create parin routine for large_scale_forcing and nudging (should be seperate modules or new module switch)
769    CALL mas_parin
770    CALL nesting_offl_parin
771    CALL ocean_parin
772    CALL pcm_parin
773    CALL radiation_parin
774    CALL salsa_parin
775    CALL spectra_parin
776    CALL surface_data_output_parin
777    CALL stg_parin
778    CALL usm_parin
779    CALL vm_parin
780    CALL wtm_parin
781
782    CALL user_parin
783
784    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'reading module-specific parameters', 'end' )
785
786
787 END SUBROUTINE module_interface_parin
788
789
790!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
791! Description:
792! ------------
793!> Perform module-specific initialization checks
794!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
795 SUBROUTINE module_interface_check_parameters
796
797
798    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific parameters', 'start' )
799
800    CALL dynamics_check_parameters
801    CALL tcm_check_parameters
802
803    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_check_parameters
804    IF ( air_chemistry )        CALL chem_check_parameters
805    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_check_parameters
806    IF ( indoor_model )         CALL im_check_parameters
807    IF ( particle_advection )   CALL lpm_check_parameters
808    IF ( land_surface )         CALL lsm_check_parameters
809    IF ( large_scale_forcing  .OR.  nudging )  CALL lsf_nudging_check_parameters ! ToDo: create single module switch
810    IF ( nesting_offline )      CALL nesting_offl_check_parameters
811    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_check_parameters
812    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_check_parameters
813    IF ( radiation )            CALL radiation_check_parameters
814    IF ( salsa )                CALL salsa_check_parameters
815    IF ( calculate_spectra )    CALL spectra_check_parameters
816    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_check_parameters
817    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_check_parameters
818    IF ( urban_surface )        CALL usm_check_parameters
819    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_check_parameters
820    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_check_parameters
821
822    IF ( user_module_enabled )  CALL user_check_parameters
823
824    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific parameters', 'end' )
825
826
827 END SUBROUTINE module_interface_check_parameters
828
829
830!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
831! Description:
832! ------------
833!> Check module-specific data output of timeseries
834!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
835 SUBROUTINE module_interface_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
836
837    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)       ::  dots_max !< variable output array index
838    INTEGER(iwp),      INTENT(INOUT)    ::  dots_num !< variable output array index
839
840    CHARACTER (LEN=*), DIMENSION(dots_max), INTENT(INOUT) :: dots_label
841    CHARACTER (LEN=*), DIMENSION(dots_max), INTENT(INOUT) :: dots_unit
842
843
844    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output ts', 'start' )
845
846    CALL dynamics_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
847
848    IF ( radiation )  THEN
849       CALL radiation_check_data_output_ts( dots_max, dots_num )
850    ENDIF
851
852    IF ( user_module_enabled )  THEN
853       CALL user_check_data_output_ts( dots_max, dots_num, dots_label, dots_unit )
854    ENDIF
855
856    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output ts', 'end' )
857
858
859 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output_ts
860
861
862!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
863! Description:
864! ------------
865!> Check module-specific data output of profiles
866!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
867 SUBROUTINE module_interface_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
868
869
870    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable  !< variable name
871    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit      !< physical unit of variable
872    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT)   ::  dopr_unit !< local value of dopr_unit
873
874    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  var_count !< variable output array index
875
876
877    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output pr', 'start' )
878
879    CALL dynamics_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
880    CALL doq_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
881
882    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
883       CALL bcm_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
884    ENDIF
885
886    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry )  THEN
887       CALL chem_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
888    ENDIF
889
890    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  gust_module_enabled  )  THEN
891       CALL gust_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
892    ENDIF
893
894    IF ( unit == 'illegal' )  THEN ! ToDo: add module switch if possible
895       CALL lsm_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
896    ENDIF
897
898    IF ( unit == 'illegal' )  THEN ! ToDo: add module switch if possible
899       CALL lsf_nudging_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
900    ENDIF
901
902    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  ocean_mode )  THEN
903       CALL ocean_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
904    ENDIF
905
906    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
907       CALL radiation_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
908    ENDIF
909
910    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  salsa )  THEN
911       CALL salsa_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
912    ENDIF
913
914    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
915       unit = '' ! ToDo: Seems like a hack. Find a general soultion!
916       CALL user_check_data_output_pr( variable, var_count, unit, dopr_unit )
917    ENDIF
918
919    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output pr', 'end' )
920
921
922 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output_pr
923
924!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
925! Description:
926! ------------
927!> Check module-specific 2D and 3D data output
928!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
929 SUBROUTINE module_interface_check_data_output( variable, unit, i, j, ilen, k )
930
931
932    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable !< variable name
933    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit     !< physical unit of variable
934
935    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: i         !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
936    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: j         !< average quantity? 0 = no, 1 = yes
937    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: ilen      !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
938    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    :: k         !< ToDo: remove dummy argument, instead pass string from data_output
939
940
941    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output 2d/3d', 'start' )
942
943    CALL dynamics_check_data_output( variable, unit )
944
945    CALL tcm_check_data_output( variable, unit )
946
947    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  biometeorology )  THEN
948       CALL bio_check_data_output( variable, unit, i, j, ilen, k )
949    ENDIF
950
951    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  bulk_cloud_model  )  THEN
952       CALL bcm_check_data_output( variable, unit )
953    ENDIF
954
955    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry  .AND.  (variable(1:3) == 'kc_'  .OR.             &
956         variable(1:3) == 'em_') )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
957       CALL chem_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
958    ENDIF
959
960    IF ( unit == 'illegal' )  THEN
961       CALL doq_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
962    ENDIF
963
964    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  gust_module_enabled  )  THEN
965       CALL gust_check_data_output( variable, unit )
966    ENDIF
967
968    IF ( unit == 'illegal' )  THEN  ! ToDo: add module switch if possible
969       CALL lsm_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
970    ENDIF
971
972    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  ocean_mode )  THEN
973       CALL ocean_check_data_output( variable, unit )
974    ENDIF
975
976    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  plant_canopy  .AND.  variable(1:4) == 'pcm_' )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
977       CALL pcm_check_data_output( variable, unit )
978    ENDIF
979
980    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
981       CALL radiation_check_data_output( variable, unit, i, ilen, k )
982    ENDIF
983
984    IF ( unit == 'illegal' .AND. salsa ) THEN
985       CALL salsa_check_data_output( variable, unit )
986    ENDIF
987
988    IF ( unit == 'illegal' .AND. indoor_model ) THEN
989       CALL im_check_data_output( variable, unit )
990    ENDIF
991
992    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  urban_surface  .AND.  variable(1:4) == 'usm_' )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
993       CALL usm_check_data_output( variable, unit )
994    ENDIF
995
996    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
997       unit = ''
998       CALL user_check_data_output( variable, unit )
999    ENDIF
1000
1001    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'checking module-specific data output 2d/3d', 'end' )
1002
1003
1004 END SUBROUTINE module_interface_check_data_output
1005
1006
1007!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1008!
1009! Description:
1010! ------------
1011!> Interface for init_masks. ToDo: get rid of these redundant calls!
1012!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1013 SUBROUTINE module_interface_init_masks( variable, unit )
1014
1015
1016    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable !< variable name
1017    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  unit     !< physical unit of variable
1018
1019
1020    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific masks', 'start' )
1021
1022    CALL dynamics_init_masks( variable, unit )
1023
1024    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  air_chemistry  .AND.  (variable(1:3) == 'kc_'  .OR.             &
1025         variable(1:3) == 'em_') )  THEN  ! ToDo: remove aditional conditions
1026       CALL chem_check_data_output( variable, unit, 0, 0, 0 )
1027    ENDIF
1028
1029    IF ( unit == 'illegal' )  THEN
1030       CALL doq_check_data_output( variable, unit )
1031    ENDIF
1032
1033    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  radiation )  THEN
1034       CALL radiation_check_data_output( variable, unit, 0, 0, 0 )
1035    ENDIF
1036
1037    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  salsa )  THEN
1038       CALL salsa_check_data_output( variable, unit )
1039    ENDIF
1040
1041    IF ( unit == 'illegal'  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1042       unit = ''
1043       CALL user_check_data_output( variable, unit )
1044    ENDIF
1045
1046    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific masks', 'end' )
1047
1048
1049 END SUBROUTINE module_interface_init_masks
1050
1051
1052!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1053!
1054! Description:
1055! ------------
1056!> Define appropriate grid for module-specific netcdf output variables.
1057!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1058 SUBROUTINE module_interface_define_netcdf_grid( var, found, grid_x, grid_y, grid_z )
1059
1060
1061    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)  ::  var    !< variable name
1062    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_x !< netcdf dimension in x-direction
1063    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_y !< netcdf dimension in y-direction
1064    CHARACTER (LEN=*), INTENT(OUT) ::  grid_z !< netcdf dimension in z-direction
1065
1066    LOGICAL,           INTENT(OUT) ::  found  !< indicates if variable was found
1067
1068
1069    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'defining module-specific netcdf grids', 'start' )
1070!
1071!-- As long as no action is done in this subroutine, initialize strings with intent(out) attribute,
1072!-- in order to avoid compiler warnings.
1073    found  = .FALSE.
1074    grid_x = 'none'
1075    grid_y = 'none'
1076    grid_z = 'none'
1077!
1078!-- Use var to avoid compiler warning about unused variable
1079    IF ( var == ' ' )  RETURN
1080
1081    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'defining module-specific netcdf grids', 'end' )
1082
1083
1084 END SUBROUTINE module_interface_define_netcdf_grid
1085
1086
1087!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1088! Description:
1089! ------------
1090!> Allocate module-specific arrays and pointers
1091!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1092 SUBROUTINE module_interface_init_arrays
1093
1094
1095    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific arrays', 'start' )
1096
1097    CALL dynamics_init_arrays
1098    CALL tcm_init_arrays
1099
1100    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_init_arrays
1101    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_init_arrays
1102    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_init_arrays
1103    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_init_arrays
1104    IF ( land_surface        )  CALL lsm_init_arrays
1105    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_init_arrays
1106    IF ( salsa               )  CALL salsa_init_arrays
1107    IF ( urban_surface       )  CALL usm_init_arrays
1108    IF ( surface_output      )  CALL surface_data_output_init_arrays
1109    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_init_arrays
1110
1111    IF ( user_module_enabled )  CALL user_init_arrays
1112
1113    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'initializing module-specific arrays', 'end' )
1114
1115
1116 END SUBROUTINE module_interface_init_arrays
1117
1118
1119!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1120! Description:
1121! ------------
1122!> Perform module-specific initialization
1123!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1124 SUBROUTINE module_interface_init
1125
1126
1127    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific initialization', 'start' )
1128
1129    CALL dynamics_init
1130    CALL tcm_init
1131
1132    IF ( biometeorology      )  CALL bio_init
1133    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_init
1134    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_init
1135    IF ( virtual_flight      )  CALL flight_init
1136    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_init
1137    IF ( indoor_model        )  CALL im_init
1138    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_init
1139    IF ( large_scale_forcing )  CALL lsf_init
1140    IF ( land_surface        )  CALL lsm_init
1141    IF ( nudging             )  CALL nudge_init
1142    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_init
1143    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_init
1144    IF ( salsa               )  CALL salsa_init
1145    IF ( urban_surface       )  CALL usm_init
1146    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_init
1147    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_init
1148    IF ( radiation           )  CALL radiation_init
1149
1150    CALL doq_init
1151
1152    IF ( user_module_enabled )  CALL user_init
1153
1154    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific initialization', 'end' )
1155
1156 END SUBROUTINE module_interface_init
1157
1158!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1159! Description:
1160! ------------
1161!> Initialize boundary conditions and numerical schemes.
1162!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1163 SUBROUTINE module_interface_init_numerics
1164
1165!
1166!-- Initialize boundary conditions via surface type
1167    CALL init_bc
1168!
1169!-- Calculate wall flag arrays for the multigrid method.
1170!-- Please note, wall flags are only applied in the non-optimized version.
1171    CALL poismg_noopt_init
1172
1173 END SUBROUTINE module_interface_init_numerics
1174
1175
1176!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1177! Description:
1178! ------------
1179!> Initialize data output
1180!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1181 SUBROUTINE module_interface_init_output
1182
1183    INTEGER(iwp) ::  return_value  !< returned status value of called function
1184
1185!
1186!-- Initialize data-output module
1187    CALL dom_init( file_suffix_of_output_group=coupling_char,                                      &
1188                   mpi_comm_of_output_group=comm2d,                                                &
1189                   program_debug_output_unit=9,                                                    &
1190                   debug_output=debug_output )
1191!
1192!-- Define module-specific output quantities
1193    IF ( virtual_measurement )  CALL vm_init_output
1194    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_init_output
1195!
1196!-- Leave output-definition state
1197    return_value = dom_def_end()
1198
1199 END SUBROUTINE module_interface_init_output
1200
1201!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1202! Description:
1203! ------------
1204!> Perform module-specific post-initialization checks
1205!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1206 SUBROUTINE module_interface_init_checks
1207
1208
1209    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific post-initialization checks', 'start' )
1210
1211    CALL dynamics_init_checks
1212
1213    IF ( biometeorology )  CALL bio_init_checks
1214
1215    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific post-initialization checks', 'end' )
1216
1217
1218 END SUBROUTINE module_interface_init_checks
1219
1220
1221!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1222! Description:
1223! ------------
1224!> Gather module-specific header output
1225!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1226 SUBROUTINE module_interface_header( io )
1227
1228
1229    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  io  !< unit of the output file
1230
1231
1232    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific header output', 'start' )
1233
1234    CALL dynamics_header( io )
1235
1236    IF ( biometeorology      )  CALL bio_header ( io )
1237    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_header( io )
1238    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_header ( io )
1239    IF ( virtual_flight      )  CALL flight_header( io )
1240    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_header( io )
1241    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_header( io )
1242    IF ( land_surface        )  CALL lsm_header( io )
1243    IF ( large_scale_forcing )  CALL lsf_nudging_header( io )
1244    IF ( nesting_offline     )  CALL nesting_offl_header( io )
1245    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_header( io )
1246    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_header( io )
1247    IF ( radiation           )  CALL radiation_header( io )
1248    IF ( salsa               )  CALL salsa_header( io )
1249    IF ( calculate_spectra   )  CALL spectra_header( io )
1250    IF ( syn_turb_gen        )  CALL stg_header( io )
1251
1252    IF ( user_module_enabled )  CALL user_header( io )
1253
1254    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific header output', 'end' )
1255
1256
1257 END SUBROUTINE module_interface_header
1258
1259
1260!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1261! Description:
1262! ------------
1263!> Perform module-specific actions while in time-integration (vector-optimized)
1264!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1265 SUBROUTINE module_interface_actions( location )
1266
1267
1268    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location !< call location string
1269
1270    CALL dynamics_actions( location )
1271    CALL tcm_actions( location )
1272
1273    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_actions( location )
1274    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_actions( location )
1275    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_actions( location )
1276    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_actions( location )
1277    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_actions( location )
1278    IF ( salsa               )  CALL salsa_actions( location )
1279    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_actions( location )
1280
1281    IF ( user_module_enabled )  CALL user_actions( location )
1282    IF ( vdi_checks          )  CALL vdi_actions( location )
1283
1284
1285 END SUBROUTINE module_interface_actions
1286
1287
1288!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1289! Description:
1290! ------------
1291!> Perform module-specific actions while in time-integration (cache-optimized)
1292!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1293 SUBROUTINE module_interface_actions_ij( i, j, location )
1294
1295    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location  !< call location string
1296
1297    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  i         !< grid index in x-direction
1298    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  j         !< grid index in y-direction
1299
1300    CALL dynamics_actions( i, j, location )
1301    CALL tcm_actions( i, j, location )
1302
1303    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_actions( i, j, location )
1304    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_actions( i, j, location )
1305    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_actions( i, j, location )
1306    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_actions( i, j, location )
1307    IF ( salsa               )  CALL salsa_actions( i, j, location )
1308    IF ( wind_turbine        )  CALL wtm_actions( i, j, location )
1309
1310    IF ( user_module_enabled )  CALL user_actions( i, j, location )
1311
1312
1313 END SUBROUTINE module_interface_actions_ij
1314
1315
1316!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1317! Description:
1318! ------------
1319!> Compute module-specific non_advective_processes (vector-optimized)
1320!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1321 SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes
1322
1323
1324    CALL dynamics_non_advective_processes
1325
1326    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_non_advective_processes
1327    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_non_advective_processes
1328    IF ( salsa               )  CALL salsa_non_advective_processes
1329
1330
1331 END SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes
1332
1333
1334!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1335! Description:
1336! ------------
1337!> Compute module-specific non_advective_processes (cache-optimized)
1338!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1339 SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes_ij( i, j )
1340
1341
1342    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i            !< grid index in x-direction
1343    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  j            !< grid index in y-direction
1344
1345    CALL dynamics_non_advective_processes( i, j )
1346
1347    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_non_advective_processes( i, j )
1348    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_non_advective_processes( i, j )
1349    IF ( salsa               )  CALL salsa_non_advective_processes( i, j )
1350
1351
1352 END SUBROUTINE module_interface_non_advective_processes_ij
1353
1354!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1355! Description:
1356! ------------
1357!> Exchange horiz for module-specific quantities
1358!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1359 SUBROUTINE module_interface_exchange_horiz( location )
1360
1361    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  location !< call location string
1362
1363
1364    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific exchange_horiz', 'start' )
1365
1366    CALL dynamics_exchange_horiz( location )
1367
1368    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_exchange_horiz( location )
1369    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_exchange_horiz_bounds( location )
1370    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_exchange_horiz( location )
1371    IF ( particle_advection  )  CALL lpm_exchange_horiz_bounds( location )
1372    IF ( salsa               )  CALL salsa_exchange_horiz_bounds( location )
1373
1374    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific exchange_horiz', 'end' )
1375
1376
1377 END SUBROUTINE module_interface_exchange_horiz
1378
1379
1380!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1381! Description:
1382! ------------
1383!> Compute module-specific prognostic_equations (vector-optimized)
1384!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1385 SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations
1386
1387
1388    CALL dynamics_prognostic_equations
1389    CALL tcm_prognostic_equations
1390
1391    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_prognostic_equations
1392    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_prognostic_equations
1393    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_prognostic_equations
1394    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_prognostic_equations
1395    IF ( salsa               )  CALL salsa_prognostic_equations
1396
1397
1398 END SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations
1399
1400
1401!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1402! Description:
1403! ------------
1404!> Compute module-specific prognostic_equations (cache-optimized)
1405!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1406 SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations_ij( i, j, i_omp_start, tn )
1407
1408
1409    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i            !< grid index in x-direction
1410    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  j            !< grid index in y-direction
1411    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  i_omp_start  !< first loop index of i-loop in prognostic_equations
1412    INTEGER(iwp), INTENT(IN) ::  tn           !< task number of openmp task
1413
1414    CALL dynamics_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1415    CALL tcm_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1416
1417    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1418    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1419    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1420    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1421    IF ( salsa               )  CALL salsa_prognostic_equations( i, j, i_omp_start, tn )
1422
1423
1424 END SUBROUTINE module_interface_prognostic_equations_ij
1425
1426!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1427! Description:
1428! ------------
1429!> Compute module-specific boundary conditions
1430!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1431 SUBROUTINE module_interface_boundary_conditions
1432
1433
1434    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific boundary_conditions', 'start' )
1435
1436    CALL dynamics_boundary_conditions
1437    CALL tcm_boundary_conds
1438
1439    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_boundary_conditions
1440    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_boundary_conditions
1441    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_boundary_conditions
1442    IF ( salsa               )  CALL salsa_boundary_conditions
1443
1444    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific boundary_conditions', 'end' )
1445
1446
1447 END SUBROUTINE module_interface_boundary_conditions
1448
1449!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1450! Description:
1451! ------------
1452!> Swap the timelevel pointers for module-specific arrays
1453!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1454 SUBROUTINE module_interface_swap_timelevel ( swap_mode )
1455
1456
1457    INTEGER(iwp), INTENT(IN) :: swap_mode !< determines procedure of pointer swap
1458
1459
1460    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific swap timelevel', 'start' )
1461
1462    CALL dynamics_swap_timelevel( swap_mode )
1463    CALL tcm_swap_timelevel( swap_mode )
1464
1465    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_swap_timelevel( swap_mode )
1466    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_swap_timelevel( swap_mode )
1467    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_swap_timelevel( swap_mode )
1468    IF ( land_surface        )  CALL lsm_swap_timelevel( swap_mode )
1469    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_swap_timelevel( swap_mode )
1470    IF ( salsa               )  CALL salsa_swap_timelevel( swap_mode )
1471    IF ( urban_surface       )  CALL usm_swap_timelevel( swap_mode )
1472
1473    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific swap timelevel', 'end' )
1474
1475
1476 END SUBROUTINE module_interface_swap_timelevel
1477
1478
1479!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1480!
1481! Description:
1482! ------------
1483!> Perform module-specific averaging of 3D data
1484!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1485 SUBROUTINE module_interface_3d_data_averaging( mode, variable )
1486
1487
1488    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode     !< averaging interface mode
1489    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  variable !< variable name
1490
1491
1492    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data averaging', 'start' )
1493
1494    CALL dynamics_3d_data_averaging( mode, variable )
1495    CALL tcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1496
1497    IF ( biometeorology      )  CALL bio_3d_data_averaging( mode, variable )
1498    IF ( bulk_cloud_model    )  CALL bcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1499    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_3d_data_averaging( mode, variable )
1500    CALL doq_3d_data_averaging( mode, variable )  ! ToDo: this seems to be not according to the design
1501    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_3d_data_averaging( mode, variable )
1502    IF ( land_surface        )  CALL lsm_3d_data_averaging( mode, variable )
1503    IF ( ocean_mode          )  CALL ocean_3d_data_averaging( mode, variable )
1504    IF ( plant_canopy        )  CALL pcm_3d_data_averaging( mode, variable )
1505    IF ( radiation           )  CALL radiation_3d_data_averaging( mode, variable )
1506    IF ( salsa               )  CALL salsa_3d_data_averaging( mode, variable )
1507    IF ( urban_surface       )  CALL usm_3d_data_averaging( mode, variable )
1508
1509    IF ( user_module_enabled )  CALL user_3d_data_averaging( mode, variable )
1510
1511    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data averaging', 'end' )
1512
1513
1514 END SUBROUTINE module_interface_3d_data_averaging
1515
1516!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1517!
1518! Description:
1519! ------------
1520!> Define module-specific 2D output variables
1521!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1522 SUBROUTINE module_interface_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d,     &
1523                                             nzb_do, nzt_do, fill_value )
1524
1525    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  mode       !< either 'xy', 'xz' or 'yz'
1526    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable   !< variable name
1527    CHARACTER (LEN=*), INTENT(INOUT) ::  grid       !< name of vertical grid
1528
1529    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  av         !< flag for (non-)average output
1530    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzb_do     !< vertical output index (bottom) (usually 0)
1531    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzt_do     !< vertical output index (top) (usually nz_do3d)
1532
1533    LOGICAL,           INTENT(INOUT) ::  found      !< flag if output variable is found
1534    LOGICAL,           INTENT(OUT)   ::  two_d      !< flag for 2D variables
1535
1536    REAL(wp),          INTENT(IN)    ::  fill_value !< to be removed
1537
1538    REAL(wp), DIMENSION(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do), INTENT(INOUT) ::  local_pf !< ToDo: can also be kind=sp
1539
1540
1541    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 2d data output', 'start' )
1542
1543    CALL dynamics_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do,&
1544                                  fill_value )
1545
1546    IF ( .NOT. found )  THEN
1547       CALL tcm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1548    ENDIF
1549
1550    IF ( .NOT. found  .AND.  biometeorology )  THEN
1551       CALL bio_data_output_2d( av, variable, found, grid, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1552    ENDIF
1553
1554    IF ( .NOT. found  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
1555       CALL bcm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1556    ENDIF
1557
1558    IF ( .NOT. found  .AND.  air_chemistry )  THEN
1559       CALL chem_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do, &
1560                                 fill_value )
1561    ENDIF
1562
1563    IF ( .NOT. found )  THEN
1564       CALL doq_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do,       &
1565                           fill_value )
1566    ENDIF
1567
1568    IF ( .NOT. found  .AND.  gust_module_enabled )  THEN
1569       CALL gust_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do, &
1570                                 fill_value )
1571    ENDIF
1572
1573    IF ( .NOT. found  .AND.  land_surface )  THEN
1574       CALL lsm_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1575    ENDIF
1576
1577    IF ( .NOT. found  .AND.  ocean_mode )  THEN
1578       CALL ocean_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1579    ENDIF
1580
1581    IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1582       CALL radiation_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do,    &
1583                                      nzt_do, fill_value )
1584    ENDIF
1585
1586    IF ( .NOT. found  .AND.  salsa )  THEN
1587       CALL salsa_data_output_2d( av, variable, found, grid, mode, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1588    ENDIF
1589
1590    IF ( .NOT. found  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1591       CALL user_data_output_2d( av, variable, found, grid, local_pf, two_d, nzb_do, nzt_do )
1592    ENDIF
1593
1594    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 2d data output', 'end' )
1595
1596
1597 END SUBROUTINE module_interface_data_output_2d
1598
1599
1600!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1601!
1602! Description:
1603! ------------
1604!> Define module-specific 3D output variables
1605!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1606 SUBROUTINE module_interface_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, resorted,  &
1607                                             nzb_do, nzt_do )
1608
1609    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN)    ::  variable   !< variable name
1610
1611    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  av         !< flag for (non-)average output
1612    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzb_do     !< vertical output index (bottom) (usually 0)
1613    INTEGER(iwp),      INTENT(IN)    ::  nzt_do     !< vertical output index (top) (usually nz_do3d)
1614
1615    LOGICAL,           INTENT(INOUT) ::  found      !< flag if output variable is found
1616    LOGICAL,           INTENT(OUT)   ::  resorted   !< flag if output has been resorted
1617
1618    REAL(wp),          INTENT(IN)    ::  fill_value !< ToDo: refactor
1619
1620    REAL(wp), DIMENSION(nxl:nxr,nys:nyn,nzb_do:nzt_do), INTENT(INOUT) ::  local_pf
1621
1622
1623    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data output', 'start' )
1624
1625    CALL dynamics_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1626    resorted = .FALSE.
1627
1628    IF ( .NOT. found )  THEN
1629       CALL tcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1630       resorted = .TRUE.
1631    ENDIF
1632
1633    IF ( .NOT. found  .AND.  biometeorology )  THEN
1634       CALL bio_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1635       resorted = .FALSE.
1636    ENDIF
1637
1638    IF ( .NOT. found  .AND.  bulk_cloud_model )  THEN
1639       CALL bcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1640       resorted = .TRUE.
1641    ENDIF
1642
1643    IF ( .NOT. found  .AND.  air_chemistry )  THEN
1644       CALL chem_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1645       resorted = .TRUE.
1646    ENDIF
1647
1648    IF ( .NOT. found )  THEN
1649       CALL doq_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1650       resorted = .TRUE.
1651    ENDIF
1652
1653    IF ( .NOT. found  .AND.  gust_module_enabled )  THEN
1654       CALL gust_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1655       resorted = .TRUE.
1656    ENDIF
1657
1658    IF ( .NOT. found  .AND.  indoor_model )  THEN
1659       CALL im_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1660       resorted = .TRUE.
1661    ENDIF
1662
1663    IF ( .NOT. found  .AND.  ocean_mode )  THEN
1664       CALL ocean_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1665       resorted = .TRUE.
1666    ENDIF
1667
1668    IF ( .NOT. found  .AND.  plant_canopy )  THEN
1669       CALL pcm_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1670       resorted = .TRUE.
1671    ENDIF
1672
1673    IF ( .NOT. found  .AND.  radiation )  THEN
1674       CALL radiation_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, fill_value, nzb_do, nzt_do )
1675       resorted = .TRUE.
1676    ENDIF
1677
1678    IF ( .NOT. found  .AND.  salsa )  THEN
1679       CALL salsa_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1680       resorted = .TRUE.
1681    ENDIF
1682
1683    IF ( .NOT. found  .AND.  user_module_enabled )  THEN
1684       CALL user_data_output_3d( av, variable, found, local_pf, nzb_do, nzt_do )
1685       resorted = .TRUE.
1686    ENDIF
1687
1688    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific 3d data output', 'end' )
1689
1690
1691 END SUBROUTINE module_interface_data_output_3d
1692
1693
1694!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1695! Description:
1696! ------------
1697!> Compute module-specific profile and timeseries data
1698!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1699 SUBROUTINE module_interface_statistics( mode, sr, tn, dots_max )
1700
1701
1702    CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  mode     !< statistical analysis mode
1703
1704    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  dots_max !< maximum number of timeseries
1705    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  sr       !<
1706    INTEGER(iwp),      INTENT(IN) ::  tn       !<
1707
1708
1709    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific statistics', 'start' )
1710
1711    CALL dynamics_statistics( mode, sr, tn )
1712    CALL doq_statistics( mode, sr, tn )
1713
1714    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_statistics( mode, sr, tn, dots_max )
1715    IF ( air_chemistry       )  CALL chem_statistics( mode, sr, tn )
1716    IF ( salsa               )  CALL salsa_statistics( mode, sr, tn )
1717
1718    IF ( user_module_enabled )  CALL user_statistics( mode, sr, tn )
1719
1720    IF ( debug_output_timestep )  CALL debug_message( 'module-specific statistics', 'end' )
1721
1722
1723 END SUBROUTINE module_interface_statistics
1724
1725
1726!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1727! Description:
1728! ------------
1729!> Read module-specific restart data in Fortran binary format globaly shared by all MPI ranks
1730!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1731 SUBROUTINE module_interface_rrd_global_ftn( found )
1732
1733
1734    LOGICAL, INTENT(INOUT) ::  found    !< flag if variable was found
1735
1736
1737    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'start' )
1738
1739    CALL dynamics_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1740
1741    IF ( .NOT. found )  CALL bio_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1742    IF ( .NOT. found )  CALL bcm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1743    IF ( .NOT. found )  CALL flight_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1744    IF ( .NOT. found )  CALL gust_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1745    IF ( .NOT. found )  CALL lpm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1746    IF ( .NOT. found )  CALL pcm_rrd_global( found )
1747    IF ( .NOT. found )  CALL ocean_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1748    IF ( .NOT. found )  CALL salsa_rrd_global( found )
1749    IF ( .NOT. found )  CALL stg_rrd_global ( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1750    IF ( .NOT. found )  CALL wtm_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1751    IF ( .NOT. found )  CALL surface_data_output_rrd_global( found )
1752
1753    IF ( .NOT. found )  CALL user_rrd_global( found ) ! ToDo: change interface to pass variable
1754
1755    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'end' )
1756
1757
1758 END SUBROUTINE module_interface_rrd_global_ftn
1759
1760
1761!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1762! Description:
1763! ------------
1764!> Read module-specific restart data in MPI format globaly shared by all MPI ranks
1765!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1766 SUBROUTINE module_interface_rrd_global_mpi
1767
1768
1769    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'start' )
1770
1771    CALL dynamics_rrd_global
1772
1773    IF ( biometeorology )       CALL bio_rrd_global
1774    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_rrd_global
1775    IF ( virtual_flight )       CALL flight_rrd_global
1776    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_rrd_global
1777    IF ( particle_advection )   CALL lpm_rrd_global
1778    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_rrd_global
1779    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_rrd_global
1780    IF ( salsa )                CALL salsa_rrd_global
1781    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_rrd_global
1782    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_rrd_global
1783    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_rrd_global
1784
1785    IF ( user_module_enabled )  CALL user_rrd_global
1786
1787    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific read global restart data', 'end' )
1788
1789
1790 END SUBROUTINE module_interface_rrd_global_mpi
1791
1792
1793!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1794! Description:
1795! ------------
1796!> Write module-specific restart data globaly shared by all MPI ranks
1797!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1798 SUBROUTINE module_interface_wrd_global
1799
1800
1801    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write global restart data', 'start' )
1802
1803    CALL dynamics_wrd_global
1804
1805    IF ( biometeorology )       CALL bio_wrd_global
1806    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_wrd_global
1807    IF ( virtual_flight )       CALL flight_wrd_global
1808    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_wrd_global
1809    IF ( particle_advection )   CALL lpm_wrd_global
1810    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_wrd_global
1811    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_wrd_global
1812    IF ( salsa )                CALL salsa_wrd_global
1813    IF ( syn_turb_gen )         CALL stg_wrd_global
1814    IF ( wind_turbine )         CALL wtm_wrd_global
1815    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_wrd_global
1816
1817    IF ( user_module_enabled )  CALL user_wrd_global
1818
1819    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write global restart data', 'end' )
1820
1821
1822 END SUBROUTINE module_interface_wrd_global
1823
1824
1825!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1826! Description:
1827! ------------
1828!> Read module-specific local restart data arrays (Fortran binary format).
1829!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1830 SUBROUTINE module_interface_rrd_local_ftn( map_index,                                             &
1831                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1832                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1833                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1834                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1835                                            tmp_2d, tmp_3d, found )
1836
1837
1838    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  map_index    !<
1839    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxlc         !<
1840    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxlf         !<
1841    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxl_on_file  !<
1842    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxrc         !<
1843    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxrf         !<
1844    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nxr_on_file  !<
1845    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nync         !<
1846    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nynf         !<
1847    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nyn_on_file  !<
1848    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nysc         !<
1849    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nysf         !<
1850    INTEGER(iwp), INTENT(IN)  ::  nys_on_file  !<
1851
1852    LOGICAL,      INTENT(INOUT) ::  found        !< flag if variable was found
1853
1854    REAL(wp),                                                                                      &
1855       DIMENSION(nys_on_file-nbgp:nyn_on_file+nbgp,nxl_on_file-nbgp:nxr_on_file+nbgp),             &
1856       INTENT(OUT) :: tmp_2d   !<
1857    REAL(wp),                                                                                      &
1858       DIMENSION(nzb:nzt+1,nys_on_file-nbgp:nyn_on_file+nbgp,nxl_on_file-nbgp:nxr_on_file+nbgp),   &
1859       INTENT(OUT) :: tmp_3d   !<
1860
1861
1862    IF ( debug_output )  THEN
1863       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'start' )
1864    ENDIF
1865
1866    CALL dynamics_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 bio_rrd_local( found )
1875
1876    IF ( .NOT. found )  CALL bcm_rrd_local( map_index,                                             &
1877                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1878                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1879                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1880                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1881                                            tmp_2d, tmp_3d, found                                  &
1882                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1883
1884    IF ( .NOT. found )  CALL chem_rrd_local( map_index,                                            &
1885                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1886                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1887                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1888                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1889                                             tmp_3d, found                                         &
1890                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1891
1892    IF ( .NOT. found )  CALL doq_rrd_local( map_index,                                             &
1893                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1894                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1895                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1896                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1897                                            tmp_2d, tmp_3d, found                                  &
1898                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1899
1900    IF ( .NOT. found )  CALL gust_rrd_local( map_index,                                            &
1901                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1902                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1903                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1904                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1905                                             tmp_2d, tmp_3d, found                                 &
1906                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1907
1908    IF ( .NOT. found )  CALL lpm_rrd_local( map_index,                                             &
1909                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1910                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1911                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1912                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1913                                            tmp_3d, found                                          &
1914                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1915
1916    IF ( .NOT. found )  CALL lsm_rrd_local( map_index,                                             &
1917                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1918                                            nxrf, nxrc, nxr_on_file,                               &
1919                                            nynf, nync, nyn_on_file,                               &
1920                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1921                                            tmp_2d, found                                          &
1922                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1923
1924     IF ( .NOT. found )  CALL pcm_rrd_local( map_index,                                            &
1925                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1926                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1927                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1928                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1929                                             found                                                 &
1930                                           )
1931
1932    IF ( .NOT. found )  CALL ocean_rrd_local( map_index,                                           &
1933                                              nxlf, nxlc, nxl_on_file,                             &
1934                                              nxrf, nxrc, nxr_on_file,                             &
1935                                              nynf, nync, nyn_on_file,                             &
1936                                              nysf, nysc, nys_on_file,                             &
1937                                              tmp_3d, found                                        &
1938                                            ) ! ToDo: change interface to pass variable
1939
1940    IF ( .NOT. found )  CALL radiation_rrd_local( map_index,                                       &
1941                                                  nxlf, nxlc, nxl_on_file,                         &
1942                                                  nxrf, nxrc, nxr_on_file,                         &
1943                                                  nynf, nync, nyn_on_file,                         &
1944                                                  nysf, nysc, nys_on_file,                         &
1945                                                  tmp_2d, tmp_3d, found                            &
1946                                                ) ! ToDo: change interface to pass variable
1947
1948    IF ( .NOT. found )  CALL salsa_rrd_local( map_index,                                           &
1949                                              nxlf, nxlc, nxl_on_file,                             &
1950                                              nxrf, nxrc, nxr_on_file,                             &
1951                                              nynf, nync, nyn_on_file,                             &
1952                                              nysf, nysc, nys_on_file,                             &
1953                                              tmp_3d, found                                        &
1954                                            ) ! ToDo: change interface to pass variable
1955
1956    IF ( .NOT. found )  CALL usm_rrd_local( map_index,                                             &
1957                                            nxlf, nxlc, nxl_on_file,                               &
1958                                            nxrf, nxr_on_file,                                     &
1959                                            nynf, nyn_on_file,                                     &
1960                                            nysf, nysc, nys_on_file,                               &
1961                                            found                                                  &
1962                                          ) ! ToDo: change interface to pass variable
1963!
1964!-- Surface data do not need overlap data, so do not pass these information.
1965    IF ( .NOT. found )  CALL surface_data_output_rrd_local( found )
1966
1967    IF ( .NOT. found )  CALL user_rrd_local( map_index,                                            &
1968                                             nxlf, nxlc, nxl_on_file,                              &
1969                                             nxrf, nxrc, nxr_on_file,                              &
1970                                             nynf, nync, nyn_on_file,                              &
1971                                             nysf, nysc, nys_on_file,                              &
1972                                             tmp_3d, found                                         &
1973                                           ) ! ToDo: change interface to pass variable
1974
1975    IF ( debug_output )  THEN
1976       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'end' )
1977    ENDIF
1978
1979 END SUBROUTINE module_interface_rrd_local_ftn
1980
1981
1982!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1983! Description:
1984! ------------
1985!> Read module-specific local restart data arrays (MPI-IO).
1986!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
1987 SUBROUTINE module_interface_rrd_local_mpi
1988
1989    IF ( debug_output )  THEN
1990       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (MPI-IO)', 'start' )
1991    ENDIF
1992
1993    CALL dynamics_rrd_local
1994
1995    IF ( biometeorology )       CALL bio_rrd_local
1996    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_rrd_local
1997    IF ( air_chemistry )        CALL chem_rrd_local
1998    CALL doq_rrd_local
1999    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_rrd_local
2000    IF ( particle_advection )   CALL lpm_rrd_local
2001    IF ( land_surface )         CALL lsm_rrd_local
2002    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_rrd_local
2003    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_rrd_local
2004    IF ( radiation )            CALL radiation_rrd_local
2005    IF ( salsa )                CALL salsa_rrd_local
2006    IF ( urban_surface )        CALL usm_rrd_local
2007    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_rrd_local
2008
2009    IF ( user_module_enabled )  CALL user_rrd_local
2010
2011    IF ( debug_output )  THEN
2012       CALL debug_message( 'module-specific read local restart data (Fortran binary)', 'end' )
2013    ENDIF
2014
2015 END SUBROUTINE module_interface_rrd_local_mpi
2016
2017
2018!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2019! Description:
2020! ------------
2021!> Write module-specific restart data specific to local MPI ranks
2022!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2023 SUBROUTINE module_interface_wrd_local
2024
2025
2026    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write local restart data', 'start' )
2027
2028    CALL dynamics_wrd_local
2029
2030    IF ( biometeorology )       CALL bio_wrd_local
2031    IF ( bulk_cloud_model )     CALL bcm_wrd_local
2032    IF ( air_chemistry )        CALL chem_wrd_local
2033    CALL doq_wrd_local
2034    IF ( gust_module_enabled )  CALL gust_wrd_local
2035    IF ( particle_advection )   CALL lpm_wrd_local
2036    IF ( land_surface )         CALL lsm_wrd_local
2037    IF ( plant_canopy )         CALL pcm_wrd_local
2038    IF ( ocean_mode )           CALL ocean_wrd_local
2039    IF ( radiation )            CALL radiation_wrd_local
2040    IF ( salsa )                CALL salsa_wrd_local
2041    IF ( urban_surface )        CALL usm_wrd_local
2042    IF ( surface_output )       CALL surface_data_output_wrd_local
2043
2044    IF ( user_module_enabled )  CALL user_wrd_local
2045
2046    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific write local restart data', 'end' )
2047
2048
2049 END SUBROUTINE module_interface_wrd_local
2050
2051
2052!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2053! Description:
2054! ------------
2055!> Perform module-specific last actions before the program terminates
2056!--------------------------------------------------------------------------------------------------!
2057 SUBROUTINE module_interface_last_actions
2058
2059    INTEGER ::  return_value  !< returned status value of a called function
2060
2061
2062    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific last actions', 'start' )
2063
2064    return_value = dom_finalize_output()
2065
2066    CALL dynamics_last_actions
2067
2068    IF ( user_module_enabled )  CALL user_last_actions
2069
2070    IF ( debug_output )  CALL debug_message( 'module-specific last actions', 'end' )
2071
2072
2073 END SUBROUTINE module_interface_last_actions
2074
2075
2076 END MODULE module_interface
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.