source: palm/trunk/SOURCE/netcdf_data_input_mod.f90 @ 3036

Last change on this file since 3036 was 3036, checked in by gronemeier, 3 years ago

renamed input variables according to UC2 data standard

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 210.3 KB
Line 
1!> @file netcdf_data_input_mod.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
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: netcdf_data_input_mod.f90 3036 2018-05-24 10:18:26Z gronemeier $
27! Revision of input vars according to UC2 data standard
28!  - renamed 'orography_2D' to 'zt'
29!  - renamed 'buildings_2D' to 'buildings_2d'
30!  - renamed 'buildings_3D' to 'buildings_3d'
31!  - renamed 'leaf_are_density' to 'lad'
32!  - renamed 'basal_are_density' to 'bad'
33!  - renamed 'root_are_density_lad' to 'root_area_dens_r'
34!  - renamed 'root_are_density_lsm' to 'root_area_dens_s'
35!  - renamed 'ls_forcing_ug' to 'tend_ug'
36!  - renamed 'ls_forcing_vg' to 'tend_vg'
37!
38! 3019 2018-05-13 07:05:43Z maronga
39! Improved reading speed of large NetCDF files
40!
41! 2963 2018-04-12 14:47:44Z suehring
42! - Revise checks for static input variables.
43! - Introduce index for vegetation/wall, pavement/green-wall and water/window
44!   surfaces, for clearer access of surface fraction, albedo, emissivity, etc. .
45!
46! 2958 2018-04-11 15:38:13Z suehring
47! Synchronize longitude and latitude between nested model domains, values are
48! taken from the root model.
49!
50! 2955 2018-04-09 15:14:01Z suehring
51! Extend checks for consistent setting of buildings, its ID and type.
52! Add log-points to measure CPU time of NetCDF data input.
53!
54! 2953 2018-04-09 11:26:02Z suehring
55! Bugfix in checks for initialization data
56!
57! 2947 2018-04-04 18:01:41Z suehring
58! Checks for dynamic input revised
59!
60! 2946 2018-04-04 17:01:23Z suehring
61! Bugfix for revision 2945, perform checks only if dynamic input file is
62! available.
63!
64! 2945 2018-04-04 16:27:14Z suehring
65! - Mimic for topography input slightly revised, in order to enable consistency
66!   checks
67! - Add checks for dimensions in dynamic input file and move already existing
68!   checks
69!
70! 2938 2018-03-27 15:52:42Z suehring
71! Initial read of geostrophic wind components from dynamic driver.
72!
73! 2773 2018-01-30 14:12:54Z suehring
74! Revise checks for surface_fraction.
75!
76! 2925 2018-03-23 14:54:11Z suehring
77! Check for further inconsistent settings of surface_fractions.
78! Some messages slightly rephrased and error numbers renamed.
79!
80! 2898 2018-03-15 13:03:01Z suehring
81! Check if each building has a type. Further, check if dimensions in static
82! input file match the model dimensions.
83!
84! 2897 2018-03-15 11:47:16Z suehring
85! Relax restrictions for topography input, terrain and building heights can be
86! input separately and are not mandatory any more.
87!
88! 2874 2018-03-13 10:55:42Z knoop
89! Bugfix: wrong placement of netcdf cpp-macros fixed
90!
91! 2794 2018-02-07 14:09:43Z knoop
92! Check if 3D building input is consistent to numeric grid.
93!
94! 2773 2018-01-30 14:12:54Z suehring
95! - Enable initialization with 3D topography.
96! - Move check for correct initialization in nesting mode to check_parameters.
97!
98! 2772 2018-01-29 13:10:35Z suehring
99! Initialization of simulation independent on land-surface model.
100!
101! 2746 2018-01-15 12:06:04Z suehring
102! Read plant-canopy variables independently on land-surface model usage
103!
104! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
105! Corrected "Former revisions" section
106!
107! 2711 2017-12-20 17:04:49Z suehring
108! Rename subroutine close_file to avoid double-naming.
109!
110! 2700 2017-12-15 14:12:35Z suehring
111!
112! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
113! Initial revision (suehring)
114!
115!
116!
117!
118! Authors:
119! --------
120! @author Matthias Suehring
121!
122! Description:
123! ------------
124!> Modulue contains routines to input data according to Palm input data
125!> standart using dynamic and static input files.
126!>
127!> @todo - Order input alphabetically
128!> @todo - Revise error messages and error numbers
129!> @todo - Input of missing quantities (chemical species, emission rates)
130!> @todo - Defninition and input of still missing variable attributes
131!> @todo - Input of initial geostrophic wind profiles with cyclic conditions.
132!------------------------------------------------------------------------------!
133 MODULE netcdf_data_input_mod
134
135    USE control_parameters,                                                    &
136        ONLY:  coupling_char, io_blocks, io_group
137
138    USE cpulog,                                                                &
139        ONLY:  cpu_log, log_point_s
140
141    USE kinds
142
143#if defined ( __netcdf )
144    USE NETCDF
145#endif
146
147    USE pegrid
148
149    USE surface_mod,                                                           &
150        ONLY:  ind_pav_green, ind_veg_wall, ind_wat_win
151!
152!-- Define type for dimensions.
153    TYPE dims_xy
154       INTEGER(iwp) :: nx                             !< dimension length in x
155       INTEGER(iwp) :: ny                             !< dimension length in y
156       INTEGER(iwp) :: nz                             !< dimension length in z
157       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: x       !< dimension array in x
158       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: y       !< dimension array in y
159       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: z       !< dimension array in z
160    END TYPE dims_xy
161!
162!-- Define data type for nesting in larger-scale models like COSMO.
163!-- Data type comprises u, v, w, pt, and q at lateral and top boundaries.
164    TYPE force_type
165
166       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names
167
168       INTEGER(iwp) ::  nt     !< number of time levels in dynamic input file
169       INTEGER(iwp) ::  nzu    !< number of vertical levels on scalar grid in dynamic input file
170       INTEGER(iwp) ::  nzw    !< number of vertical levels on w grid in dynamic input file
171       INTEGER(iwp) ::  tind   !< time index for reference time in large-scale forcing data
172       INTEGER(iwp) ::  tind_p !< time index for following time in large-scale forcing data
173
174       LOGICAL      ::  init         = .FALSE.
175       LOGICAL      ::  interpolated = .FALSE.
176       LOGICAL      ::  from_file    = .FALSE.
177
178       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  surface_pressure !< time dependent surface pressure
179       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  time             !< time levels in dynamic input file
180       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zu_atmos         !< vertical levels at scalar grid in dynamic input file
181       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zw_atmos         !< vertical levels at w grid in dynamic input file
182
183       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ug         !< domain-averaged geostrophic component
184       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  vg         !< domain-averaged geostrophic component
185
186       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_left   !< u-component at left boundary
187       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_left   !< v-component at left boundary
188       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_left   !< w-component at left boundary
189       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_left   !< mixing ratio at left boundary
190       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_left  !< potentital temperautre at left boundary
191
192       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_north  !< u-component at north boundary
193       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_north  !< v-component at north boundary
194       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_north  !< w-component at north boundary
195       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_north  !< mixing ratio at north boundary
196       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_north !< potentital temperautre at north boundary
197
198       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_right  !< u-component at right boundary
199       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_right  !< v-component at right boundary
200       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_right  !< w-component at right boundary
201       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_right  !< mixing ratio at right boundary
202       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_right !< potentital temperautre at right boundary
203
204       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_south  !< u-component at south boundary
205       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_south  !< v-component at south boundary
206       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_south  !< w-component at south boundary
207       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_south  !< mixing ratio at south boundary
208       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_south !< potentital temperautre at south boundary
209
210       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_top    !< u-component at top boundary
211       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_top    !< v-component at top boundary
212       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_top    !< w-component at top boundary
213       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_top    !< mixing ratio at top boundary
214       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_top   !< potentital temperautre at top boundary
215
216    END TYPE force_type
217
218    TYPE init_type
219
220       INTEGER(iwp) ::  lod_msoil !< level of detail - soil moisture
221       INTEGER(iwp) ::  lod_pt    !< level of detail - pt
222       INTEGER(iwp) ::  lod_q     !< level of detail - q
223       INTEGER(iwp) ::  lod_tsoil !< level of detail - soil temperature
224       INTEGER(iwp) ::  lod_u     !< level of detail - u-component
225       INTEGER(iwp) ::  lod_v     !< level of detail - v-component
226       INTEGER(iwp) ::  lod_w     !< level of detail - w-component
227       INTEGER(iwp) ::  nx        !< number of scalar grid points along x in dynamic input file
228       INTEGER(iwp) ::  nxu       !< number of u grid points along x in dynamic input file
229       INTEGER(iwp) ::  ny        !< number of scalar grid points along y in dynamic input file
230       INTEGER(iwp) ::  nyv       !< number of v grid points along y in dynamic input file
231       INTEGER(iwp) ::  nzs       !< number of vertical soil levels in dynamic input file
232       INTEGER(iwp) ::  nzu       !< number of vertical levels on scalar grid in dynamic input file
233       INTEGER(iwp) ::  nzw       !< number of vertical levels on w grid in dynamic input file
234
235       LOGICAL ::  from_file_msoil  = .FALSE. !< flag indicating whether soil moisture is already initialized from file
236       LOGICAL ::  from_file_pt     = .FALSE. !< flag indicating whether pt is already initialized from file
237       LOGICAL ::  from_file_q      = .FALSE. !< flag indicating whether q is already initialized from file
238       LOGICAL ::  from_file_tsoil  = .FALSE. !< flag indicating whether soil temperature is already initialized from file
239       LOGICAL ::  from_file_u      = .FALSE. !< flag indicating whether u is already initialized from file
240       LOGICAL ::  from_file_ug     = .FALSE. !< flag indicating whether ug is already initialized from file
241       LOGICAL ::  from_file_v      = .FALSE. !< flag indicating whether v is already initialized from file
242       LOGICAL ::  from_file_vg     = .FALSE. !< flag indicating whether ug is already initialized from file
243       LOGICAL ::  from_file_w      = .FALSE. !< flag indicating whether w is already initialized from file
244
245
246       REAL(wp) ::  fill_msoil       !< fill value for soil moisture
247       REAL(wp) ::  fill_pt          !< fill value for pt
248       REAL(wp) ::  fill_q           !< fill value for q
249       REAL(wp) ::  fill_tsoil       !< fill value for soil temperature
250       REAL(wp) ::  fill_u           !< fill value for u
251       REAL(wp) ::  fill_v           !< fill value for v
252       REAL(wp) ::  fill_w           !< fill value for w
253       REAL(wp) ::  latitude         !< latitude of the southern model boundary
254       REAL(wp) ::  longitude        !< longitude of the western model boundary
255
256       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  msoil_init   !< initial vertical profile of soil moisture
257       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pt_init      !< initial vertical profile of pt
258       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  q_init       !< initial vertical profile of q
259       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  tsoil_init   !< initial vertical profile of soil temperature
260       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u_init       !< initial vertical profile of u
261       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ug_init      !< initial vertical profile of ug
262       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v_init       !< initial vertical profile of v
263       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  vg_init      !< initial vertical profile of ug
264       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  w_init       !< initial vertical profile of w
265       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  z_soil       !< vertical levels in soil in dynamic input file, used for interpolation
266       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zu_atmos     !< vertical levels at scalar grid in dynamic input file, used for interpolation
267       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zw_atmos     !< vertical levels at w grid in dynamic input file, used for interpolation
268
269
270       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  msoil        !< initial 3d soil moisture provide by Inifor and interpolated onto soil grid
271       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  tsoil        !< initial 3d soil temperature provide by Inifor and interpolated onto soil grid
272
273    END TYPE init_type
274
275!
276!-- Define data structures for different input data types.
277!-- 8-bit Integer 2D
278    TYPE int_2d_8bit
279       INTEGER(KIND=1) ::  fill = -127                      !< fill value
280       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
281
282       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
283    END TYPE int_2d_8bit
284!
285!-- 32-bit Integer 2D
286    TYPE int_2d_32bit
287       INTEGER(iwp) ::  fill = -9999                      !< fill value
288       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var  !< respective variable
289
290       LOGICAL ::  from_file = .FALSE. !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
291    END TYPE int_2d_32bit
292
293!
294!-- Define data type to read 2D real variables
295    TYPE real_2d
296       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
297
298       REAL(wp) ::  fill = -9999.9_wp                !< fill value
299       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
300    END TYPE real_2d
301
302!
303!-- Define data type to read 2D real variables
304    TYPE real_3d
305       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
306
307       INTEGER(iwp) ::  nz   !< number of grid points along vertical dimension
308
309       REAL(wp) ::  fill = -9999.9_wp                  !< fill value
310       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
311    END TYPE real_3d
312!
313!-- Define data structure where the dimension and type of the input depends
314!-- on the given level of detail.
315!-- For buildings, the input is either 2D float, or 3d byte.
316    TYPE build_in
317       INTEGER(iwp)    ::  lod = 1                               !< level of detail
318       INTEGER(KIND=1) ::  fill2 = -127                          !< fill value for lod = 2
319       INTEGER(iwp)    ::  nz                                    !< number of vertical layers in file
320       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_3d !< 3d variable (lod = 2)
321
322       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  z                 !< vertical coordinate for 3D building, used for consistency check
323
324       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
325
326       REAL(wp)                              ::  fill1 = -9999.9_wp !< fill values for lod = 1
327       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var_2d             !< 2d variable (lod = 1)
328    END TYPE build_in
329
330!
331!-- For soil_type, the input is either 2D or 3D one-byte integer.
332    TYPE soil_in
333       INTEGER(iwp)                                   ::  lod = 1      !< level of detail
334       INTEGER(KIND=1)                                ::  fill = -127  !< fill value for lod = 2
335       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  var_2d       !< 2d variable (lod = 1)
336       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_3d       !< 3d variable (lod = 2)
337
338       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
339    END TYPE soil_in
340
341!
342!-- Define data type for fractions between surface types
343    TYPE fracs
344       INTEGER(iwp)                            ::  nf             !< total number of fractions
345       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nfracs         !< dimension array for fraction
346
347       LOGICAL ::  from_file = .FALSE. !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
348
349       REAL(wp)                                ::  fill = -9999.9_wp !< fill value
350       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  frac              !< respective fraction between different surface types
351    END TYPE fracs
352!
353!-- Data type for parameter lists, Depending on the given level of detail,
354!-- the input is 3D or 4D
355    TYPE pars
356       INTEGER(iwp)                            ::  lod = 1         !< level of detail
357       INTEGER(iwp)                            ::  np              !< total number of parameters
358       INTEGER(iwp)                            ::  nz              !< vertical dimension - number of soil layers
359       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  layers          !< dimension array for soil layers
360       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pars            !< dimension array for parameters
361
362       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
363
364       REAL(wp)                                  ::  fill = -9999.9_wp !< fill value
365       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  pars_xy           !< respective parameters, level of detail = 1
366       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  pars_xyz          !< respective parameters, level of detail = 2
367    END TYPE pars
368!
369!-- Define variables
370    TYPE(dims_xy)    ::  dim_static  !< data structure for x, y-dimension in static input file
371
372    TYPE(force_type) ::  force     !< data structure for data input at lateral and top boundaries (provided by Inifor)
373
374    TYPE(init_type) ::  init_3d    !< data structure for the initialization of the 3D flow and soil fields
375    TYPE(init_type) ::  init_model !< data structure for the initialization of the model
376
377!
378!-- Define 2D variables of type NC_BYTE
379    TYPE(int_2d_8bit)  ::  albedo_type_f     !< input variable for albedo type
380    TYPE(int_2d_8bit)  ::  building_type_f   !< input variable for building type
381    TYPE(int_2d_8bit)  ::  pavement_type_f   !< input variable for pavenment type
382    TYPE(int_2d_8bit)  ::  street_crossing_f !< input variable for water type
383    TYPE(int_2d_8bit)  ::  street_type_f     !< input variable for water type
384    TYPE(int_2d_8bit)  ::  vegetation_type_f !< input variable for vegetation type
385    TYPE(int_2d_8bit)  ::  water_type_f      !< input variable for water type
386
387!
388!-- Define 2D variables of type NC_INT
389    TYPE(int_2d_32bit) ::  building_id_f     !< input variable for building ID
390!
391!-- Define 2D variables of type NC_FLOAT
392    TYPE(real_2d) ::  terrain_height_f       !< input variable for terrain height
393!
394!-- Define 3D variables of type NC_FLOAT
395    TYPE(real_3d) ::  basal_area_density_f    !< input variable for basal area density - resolved vegetation
396    TYPE(real_3d) ::  leaf_area_density_f     !< input variable for leaf area density - resolved vegetation
397    TYPE(real_3d) ::  root_area_density_lad_f !< input variable for root area density - resolved vegetation
398    TYPE(real_3d) ::  root_area_density_lsm_f !< input variable for root area density - parametrized vegetation
399
400!
401!-- Define input variable for buildings
402    TYPE(build_in) ::  buildings_f           !< input variable for buildings
403!
404!-- Define input variables for soil_type
405    TYPE(soil_in)  ::  soil_type_f           !< input variable for soil type
406
407    TYPE(fracs) ::  surface_fraction_f       !< input variable for surface fraction
408
409    TYPE(pars)  ::  albedo_pars_f              !< input variable for albedo parameters
410    TYPE(pars)  ::  building_pars_f            !< input variable for building parameters
411    TYPE(pars)  ::  pavement_pars_f            !< input variable for pavement parameters
412    TYPE(pars)  ::  pavement_subsurface_pars_f !< input variable for pavement parameters
413    TYPE(pars)  ::  soil_pars_f                !< input variable for soil parameters
414    TYPE(pars)  ::  vegetation_pars_f          !< input variable for vegetation parameters
415    TYPE(pars)  ::  water_pars_f               !< input variable for water parameters
416
417
418    CHARACTER(LEN=3)  ::  char_lod  = 'lod'         !< name of level-of-detail attribute in NetCDF file
419
420    CHARACTER(LEN=10) ::  char_fill = '_FillValue'  !< name of fill value attribute in NetCDF file
421    CHARACTER(LEN=10) ::  char_lon  = 'origin_lon'  !< name of global attribute for longitude in NetCDF file
422    CHARACTER(LEN=10) ::  char_lat  = 'origin_lat'  !< name of global attribute for latitude in NetCDF file
423
424    CHARACTER(LEN=100) ::  input_file_static  = 'PIDS_STATIC'  !< Name of file which comprises static input data
425    CHARACTER(LEN=100) ::  input_file_dynamic = 'PIDS_DYNAMIC' !< Name of file which comprises dynamic input data
426
427    INTEGER(iwp) ::  nc_stat         !< return value of nf90 function call
428
429    LOGICAL ::  input_pids_static  = .FALSE.   !< Flag indicating whether Palm-input-data-standard file containing static information exists
430    LOGICAL ::  input_pids_dynamic = .FALSE.   !< Flag indicating whether Palm-input-data-standard file containing dynamic information exists
431
432    LOGICAL ::  collective_read = .FALSE.      !< Enable NetCDF collective read
433
434    SAVE
435
436    PRIVATE
437
438    INTERFACE netcdf_data_input_interpolate
439       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_1d
440       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil
441       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_2d
442       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_3d
443    END INTERFACE netcdf_data_input_interpolate
444
445    INTERFACE netcdf_data_input_check_dynamic
446       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_check_dynamic
447    END INTERFACE netcdf_data_input_check_dynamic
448
449    INTERFACE netcdf_data_input_check_static
450       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_check_static
451    END INTERFACE netcdf_data_input_check_static
452
453    INTERFACE netcdf_data_input_inquire_file
454       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_inquire_file
455    END INTERFACE netcdf_data_input_inquire_file
456
457    INTERFACE netcdf_data_input_init
458       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_init
459    END INTERFACE netcdf_data_input_init
460
461    INTERFACE netcdf_data_input_init_3d
462       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_init_3d
463    END INTERFACE netcdf_data_input_init_3d
464
465    INTERFACE netcdf_data_input_lsf
466       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_lsf
467    END INTERFACE netcdf_data_input_lsf
468
469    INTERFACE netcdf_data_input_surface_data
470       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_surface_data
471    END INTERFACE netcdf_data_input_surface_data
472
473    INTERFACE netcdf_data_input_topo
474       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_topo
475    END INTERFACE netcdf_data_input_topo
476
477    INTERFACE get_variable
478       MODULE PROCEDURE get_variable_1d_int
479       MODULE PROCEDURE get_variable_1d_real
480       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_int8
481       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_int32
482       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_real
483       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_int8
484       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_real
485       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_real_v
486       MODULE PROCEDURE get_variable_4d_real
487    END INTERFACE get_variable
488
489    INTERFACE get_variable_pr
490       MODULE PROCEDURE get_variable_pr
491    END INTERFACE get_variable_pr
492
493    INTERFACE get_attribute
494       MODULE PROCEDURE get_attribute_real
495       MODULE PROCEDURE get_attribute_int8
496       MODULE PROCEDURE get_attribute_int32
497       MODULE PROCEDURE get_attribute_string
498    END INTERFACE get_attribute
499
500!
501!-- Public variables
502    PUBLIC albedo_pars_f, albedo_type_f, basal_area_density_f, buildings_f,    &
503           building_id_f, building_pars_f, building_type_f, force, init_3d,    &
504           init_model, input_file_static, input_pids_static,                   &
505           input_pids_dynamic, leaf_area_density_f,                            &
506           pavement_pars_f, pavement_subsurface_pars_f, pavement_type_f,       &
507           root_area_density_lad_f, root_area_density_lsm_f, soil_pars_f,      &
508           soil_type_f, street_crossing_f, street_type_f, surface_fraction_f,  &
509           terrain_height_f, vegetation_pars_f, vegetation_type_f,             &
510           water_pars_f, water_type_f
511
512!
513!-- Public subroutines
514    PUBLIC netcdf_data_input_check_dynamic, netcdf_data_input_check_static,    &
515           netcdf_data_input_inquire_file,                                     &
516           netcdf_data_input_init, netcdf_data_input_init_3d,                  &
517           netcdf_data_input_interpolate, netcdf_data_input_lsf,               &
518           netcdf_data_input_surface_data, netcdf_data_input_topo
519
520 CONTAINS
521
522!------------------------------------------------------------------------------!
523! Description:
524! ------------
525!> Inquires whether NetCDF input files according to Palm-input-data standard
526!> exist. Moreover, basic checks are performed.
527!------------------------------------------------------------------------------!
528    SUBROUTINE netcdf_data_input_inquire_file
529
530       USE control_parameters,                                                 &
531           ONLY:  land_surface, message_string, topo_no_distinct, urban_surface
532
533       IMPLICIT NONE
534
535       LOGICAL ::  check_nest  !< flag indicating whether a check passed or not
536
537#if defined ( __netcdf )
538       INQUIRE( FILE = TRIM( input_file_static ) // TRIM( coupling_char ),     &
539                EXIST = input_pids_static  )
540       INQUIRE( FILE = TRIM( input_file_dynamic ) // TRIM( coupling_char ),    &
541                EXIST = input_pids_dynamic )
542#endif
543
544!
545!--    As long as topography can be input via ASCII format, no distinction
546!--    between building and terrain can be made. This case, classify all
547!--    surfaces as default type. Same in case land-surface and urban-surface
548!--    model are not applied.
549       IF ( .NOT. input_pids_static )  THEN
550          topo_no_distinct = .TRUE.
551       ENDIF
552
553    END SUBROUTINE netcdf_data_input_inquire_file
554
555!------------------------------------------------------------------------------!
556! Description:
557! ------------
558!> Reads global attributes required for initialization of the model.
559!------------------------------------------------------------------------------!
560    SUBROUTINE netcdf_data_input_init
561
562       IMPLICIT NONE
563
564       INTEGER(iwp) ::  id_mod   !< NetCDF id of input file
565       INTEGER(iwp) ::  ii       !< running index for IO blocks
566
567       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
568
569       DO  ii = 0, io_blocks-1
570          IF ( ii == io_group )  THEN
571#if defined ( __netcdf )
572!
573!--          Open file in read-only mode
574             CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                 &
575                                  TRIM( coupling_char ), id_mod )
576!
577!--          Read global attribute for latitude and longitude
578             CALL get_attribute( id_mod, char_lat,                             &
579                                 init_model%latitude, .TRUE. )
580
581             CALL get_attribute( id_mod, char_lon,                             &
582                                 init_model%longitude, .TRUE. )
583!
584!--          Finally, close input file
585             CALL close_input_file( id_mod )
586#endif
587          ENDIF
588#if defined( __parallel )
589          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
590#endif
591       ENDDO
592!
593!--    In case of nested runs, each model domain might have different longitude
594!--    and latitude, which would result in different Coriolis parameters and
595!--    sun-zenith angles. To avoid this, longitude and latitude in each model
596!--    domain will be set to the values of the root model. Please note, this
597!--    synchronization is required already here.
598#if defined( __parallel )
599       CALL MPI_BCAST( init_model%latitude, 1, MPI_REAL, 0,                    &
600                       MPI_COMM_WORLD, ierr )
601       CALL MPI_BCAST( init_model%longitude, 1, MPI_REAL, 0,                   &
602                       MPI_COMM_WORLD, ierr )
603#endif
604
605
606    END SUBROUTINE netcdf_data_input_init
607
608!------------------------------------------------------------------------------!
609! Description:
610! ------------
611!> Reads surface classification data, such as vegetation and soil type, etc. .
612!------------------------------------------------------------------------------!
613    SUBROUTINE netcdf_data_input_surface_data
614
615       USE control_parameters,                                                 &
616           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, land_surface, message_string,          &
617                  plant_canopy, urban_surface
618
619       USE indices,                                                            &
620           ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg
621
622
623       IMPLICIT NONE
624
625       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names  !< variable names in static input file
626
627       INTEGER(iwp) ::  i         !< running index along x-direction
628       INTEGER(iwp) ::  ii        !< running index for IO blocks
629       INTEGER(iwp) ::  id_surf   !< NetCDF id of input file
630       INTEGER(iwp) ::  j         !< running index along y-direction
631       INTEGER(iwp) ::  k         !< running index along z-direction
632       INTEGER(iwp) ::  k2        !< running index
633       INTEGER(iwp) ::  num_vars  !< number of variables in input file
634       INTEGER(iwp) ::  nz_soil   !< number of soil layers in file
635
636       INTEGER(iwp), DIMENSION(nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  var_exchange_int !< dummy variables used to exchange 32-bit Integer arrays
637       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE  ::  var_dum_int_3d !< dummy variables used to exchange real arrays
638
639       REAL(wp), DIMENSION(nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  var_exchange_real !< dummy variables used to exchange real arrays
640
641       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:),   ALLOCATABLE ::  var_dum_real_3d !< dummy variables used to exchange real arrays
642       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_dum_real_4d !< dummy variables used to exchange real arrays
643
644!
645!--    If not static input file is available, skip this routine
646       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
647!
648!--    Measure CPU time
649       CALL cpu_log( log_point_s(82), 'NetCDF input', 'start' )
650!
651!--    Read plant canopy variables.
652       IF ( plant_canopy )  THEN
653          DO  ii = 0, io_blocks-1
654             IF ( ii == io_group )  THEN
655#if defined ( __netcdf )
656!
657!--             Open file in read-only mode
658                CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //              &
659                                     TRIM( coupling_char ) , id_surf )
660!
661!--             At first, inquire all variable names.
662!--             This will be used to check whether an optional input variable
663!--             exist or not.
664                CALL inquire_num_variables( id_surf, num_vars )
665
666                ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
667                CALL inquire_variable_names( id_surf, var_names )
668
669!
670!--             Read leaf area density - resolved vegetation
671                IF ( check_existence( var_names, 'lad' ) )  THEN
672                   leaf_area_density_f%from_file = .TRUE.
673                   CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                     &
674                                       leaf_area_density_f%fill,               &
675                                       .FALSE., 'lad' )
676!
677!--                Inquire number of vertical vegetation layer
678                   CALL get_dimension_length( id_surf, leaf_area_density_f%nz, &
679                                              'zlad' )
680!
681!--                Allocate variable for leaf-area density
682                   ALLOCATE( leaf_area_density_f%var(                          &
683                                                   0:leaf_area_density_f%nz-1, &
684                                                   nys:nyn,nxl:nxr) )
685
686                   CALL get_variable( id_surf, 'lad',      &
687                                      nxl, nxr, nys, nyn,                &
688                                      leaf_area_density_f%var(:,nys:nyn, nxl:nxr) )
689
690                ELSE
691                   leaf_area_density_f%from_file = .FALSE.
692                ENDIF
693
694!
695!--             Read basal area density - resolved vegetation
696                IF ( check_existence( var_names, 'bad' ) )  THEN
697                   basal_area_density_f%from_file = .TRUE.
698                   CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                     &
699                                       basal_area_density_f%fill,              &
700                                       .FALSE., 'bad' )
701!
702!--                Inquire number of vertical vegetation layer
703                   CALL get_dimension_length( id_surf,                         &
704                                              basal_area_density_f%nz,         &
705                                              'zlad' )
706!
707!--                Allocate variable
708                   ALLOCATE( basal_area_density_f%var(                         &
709                                                  0:basal_area_density_f%nz-1, &
710                                                  nys:nyn,nxl:nxr) )
711
712                   CALL get_variable( id_surf, 'bad',                    &
713                                      nxl, nxr, nys, nyn,                &
714                                      basal_area_density_f%var(:,nys:nyn, nxl:nxr) )
715                ELSE
716                   basal_area_density_f%from_file = .FALSE.
717                ENDIF
718
719!
720!--             Read root area density - resolved vegetation
721                IF ( check_existence( var_names, 'root_area_dens_r' ) )  THEN
722                   root_area_density_lad_f%from_file = .TRUE.
723                   CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                     &
724                                       root_area_density_lad_f%fill,           &
725                                       .FALSE., 'root_area_dens_r' )
726!
727!--                Inquire number of vertical soil layers
728                   CALL get_dimension_length( id_surf,                         &
729                                              root_area_density_lad_f%nz,      &
730                                              'zsoil' )
731!
732!--                Allocate variable
733                   ALLOCATE( root_area_density_lad_f%var                       &
734                                               (0:root_area_density_lad_f%nz-1,&
735                                                nys:nyn,nxl:nxr) )
736
737                   CALL get_variable( id_surf, 'root_area_dens_r',  &
738                                      nxl, nxr, nys, nyn,           &
739                                      root_area_density_lad_f%var(:,nys:nyn, nxl:nxr) )
740                ELSE
741                   root_area_density_lad_f%from_file = .FALSE.
742                ENDIF
743!
744!--             Finally, close input file
745                CALL close_input_file( id_surf )
746#endif
747             ENDIF
748#if defined( __parallel )
749             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
750#endif
751          ENDDO
752!
753!--       Deallocate variable list. Will be re-allocated in case further
754!--       variables are read from file.
755          IF ( ALLOCATED( var_names ) )  DEALLOCATE( var_names )
756
757       ENDIF
758!
759!--    Skip the following if no land-surface or urban-surface module are
760!--    applied. This case, no one of the following variables is used anyway.
761       IF (  .NOT. land_surface  .OR.  .NOT. urban_surface )  RETURN
762!
763!--    Initialize dummy arrays used for ghost-point exchange
764       var_exchange_int  = 0
765       var_exchange_real = 0.0_wp
766
767       DO  ii = 0, io_blocks-1
768          IF ( ii == io_group )  THEN
769#if defined ( __netcdf )
770!
771!--          Open file in read-only mode
772             CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                 &
773                                  TRIM( coupling_char ) , id_surf )
774
775!
776!--          Inquire all variable names.
777!--          This will be used to check whether an optional input variable exist
778!--          or not.
779             CALL inquire_num_variables( id_surf, num_vars )
780
781             ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
782             CALL inquire_variable_names( id_surf, var_names )
783
784!
785!--          Read vegetation type and required attributes
786             IF ( check_existence( var_names, 'vegetation_type' ) )  THEN
787                vegetation_type_f%from_file = .TRUE.
788                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
789                                    vegetation_type_f%fill,                    &
790                                    .FALSE., 'vegetation_type' )
791!
792!--             PE-wise reading of 2D vegetation type.
793                ALLOCATE ( vegetation_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
794
795                DO  i = nxl, nxr
796                   CALL get_variable( id_surf, 'vegetation_type',              &
797                                      i, vegetation_type_f%var(:,i) )
798                ENDDO
799             ELSE
800                vegetation_type_f%from_file = .FALSE.
801             ENDIF
802
803!
804!--          Read soil type and required attributes
805             IF ( check_existence( var_names, 'soil_type' ) )  THEN
806                   soil_type_f%from_file = .TRUE.
807!
808!--             Note, lod is currently not on file; skip for the moment
809!                 CALL get_attribute( id_surf, char_lod,                       &
810!                                            soil_type_f%lod,                  &
811!                                            .FALSE., 'soil_type' )
812                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
813                                    soil_type_f%fill,                          &
814                                    .FALSE., 'soil_type' )
815
816                IF ( soil_type_f%lod == 1 )  THEN
817!
818!--                PE-wise reading of 2D soil type.
819                   ALLOCATE ( soil_type_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr)  )
820                   DO  i = nxl, nxr
821                      CALL get_variable( id_surf, 'soil_type',                 &
822                                         i, soil_type_f%var_2d(:,i) )
823                   ENDDO
824                ELSEIF ( soil_type_f%lod == 2 )  THEN
825!
826!--                Obtain number of soil layers from file.
827                   CALL get_dimension_length( id_surf, nz_soil, 'zsoil' )
828!
829!--                PE-wise reading of 3D soil type.
830                   ALLOCATE ( soil_type_f%var_3d(0:nz_soil,nys:nyn,nxl:nxr) )
831                   DO  i = nxl, nxr
832                      DO  j = nys, nyn
833                         CALL get_variable( id_surf, 'soil_type', i, j,        &
834                                            soil_type_f%var_3d(:,j,i) )
835                      ENDDO
836                   ENDDO
837                ENDIF
838             ELSE
839                soil_type_f%from_file = .FALSE.
840             ENDIF
841
842!
843!--          Read pavement type and required attributes
844             IF ( check_existence( var_names, 'pavement_type' ) )  THEN
845                pavement_type_f%from_file = .TRUE.
846                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
847                                    pavement_type_f%fill, .FALSE.,             &
848                                    'pavement_type' )
849!
850!--             PE-wise reading of 2D pavement type.
851                ALLOCATE ( pavement_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
852                DO  i = nxl, nxr
853                   CALL get_variable( id_surf, 'pavement_type',                &
854                                      i, pavement_type_f%var(:,i) )
855                ENDDO
856             ELSE
857                pavement_type_f%from_file = .FALSE.
858             ENDIF
859
860!
861!--          Read water type and required attributes
862             IF ( check_existence( var_names, 'water_type' ) )  THEN
863                water_type_f%from_file = .TRUE.
864                CALL get_attribute( id_surf, char_fill, water_type_f%fill,     &
865                                    .FALSE., 'water_type' )
866!
867!--             PE-wise reading of 2D water type.
868                ALLOCATE ( water_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
869                DO  i = nxl, nxr
870                   CALL get_variable( id_surf, 'water_type', i,                &
871                                      water_type_f%var(:,i) )
872                ENDDO
873             ELSE
874                water_type_f%from_file = .FALSE.
875             ENDIF
876!
877!--          Read surface fractions and related information
878             IF ( check_existence( var_names, 'surface_fraction' ) )  THEN
879                surface_fraction_f%from_file = .TRUE.
880                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
881                                    surface_fraction_f%fill,                   &
882                                    .FALSE., 'surface_fraction' )
883!
884!--             Inquire number of surface fractions
885                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
886                                           surface_fraction_f%nf,              &
887                                           'nsurface_fraction' )
888!
889!--             Allocate dimension array and input array for surface fractions
890                ALLOCATE( surface_fraction_f%nfracs(0:surface_fraction_f%nf-1) )
891                ALLOCATE( surface_fraction_f%frac(0:surface_fraction_f%nf-1,   &
892                                                  nys:nyn,nxl:nxr) )
893!
894!--             Get dimension of surface fractions
895                CALL get_variable( id_surf, 'nsurface_fraction',               &
896                                   surface_fraction_f%nfracs )
897!
898!--             Read surface fractions
899                CALL get_variable( id_surf, 'surface_fraction',     &
900                                   nxl, nxr, nys, nyn,              &
901                                   surface_fraction_f%frac(:,nys:nyn, nxl:nxr))
902             ELSE
903                surface_fraction_f%from_file = .FALSE.
904             ENDIF
905!
906!--          Read building parameters and related information
907             IF ( check_existence( var_names, 'building_pars' ) )  THEN
908                building_pars_f%from_file = .TRUE.
909                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
910                                    building_pars_f%fill,                      &
911                                    .FALSE., 'building_pars' )
912!
913!--             Inquire number of building parameters
914                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
915                                           building_pars_f%np,                 &
916                                           'nbuilding_pars' )
917!
918!--             Allocate dimension array and input array for building parameters
919                ALLOCATE( building_pars_f%pars(0:building_pars_f%np-1) )
920                ALLOCATE( building_pars_f%pars_xy(0:building_pars_f%np-1,      &
921                                                  nys:nyn,nxl:nxr) )
922!
923!--             Get dimension of building parameters
924                CALL get_variable( id_surf, 'nbuilding_pars',                  &
925                                   building_pars_f%pars )
926!
927!--             Read building_pars
928                CALL get_variable( id_surf, 'building_pars',                   &
929                                   nxl, nxr, nys, nyn,                         &
930                                   building_pars_f%pars_xy(:,nys:nyn, nxl:nxr) )
931             ELSE
932                building_pars_f%from_file = .FALSE.
933             ENDIF
934
935!
936!--          Read albedo type and required attributes
937             IF ( check_existence( var_names, 'albedo_type' ) )  THEN
938                albedo_type_f%from_file = .TRUE.
939                CALL get_attribute( id_surf, char_fill, albedo_type_f%fill,    &
940                                    .FALSE.,  'albedo_type' )
941!
942!--             PE-wise reading of 2D water type.
943                ALLOCATE ( albedo_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
944                DO  i = nxl, nxr
945                   CALL get_variable( id_surf, 'albedo_type',                  &
946                                      i, albedo_type_f%var(:,i) )
947                ENDDO
948             ELSE
949                albedo_type_f%from_file = .FALSE.
950             ENDIF
951!
952!--          Read albedo parameters and related information
953             IF ( check_existence( var_names, 'albedo_pars' ) )  THEN
954                albedo_pars_f%from_file = .TRUE.
955                CALL get_attribute( id_surf, char_fill, albedo_pars_f%fill,    &
956                                    .FALSE., 'albedo_pars' )
957!
958!--             Inquire number of albedo parameters
959                CALL get_dimension_length( id_surf, albedo_pars_f%np,          &
960                                           'nalbedo_pars' )
961!
962!--             Allocate dimension array and input array for albedo parameters
963                ALLOCATE( albedo_pars_f%pars(0:albedo_pars_f%np-1) )
964                ALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy(0:albedo_pars_f%np-1,          &
965                                                nys:nyn,nxl:nxr) )
966!
967!--             Get dimension of albedo parameters
968                CALL get_variable( id_surf, 'nalbedo_pars', albedo_pars_f%pars )
969
970                DO  i = nxl, nxr
971                   DO  j = nys, nyn
972                      CALL get_variable( id_surf, 'albedo_pars', i, j,         &
973                                         albedo_pars_f%pars_xy(:,j,i) )
974                   ENDDO
975                ENDDO
976             ELSE
977                albedo_pars_f%from_file = .FALSE.
978             ENDIF
979
980!
981!--          Read pavement parameters and related information
982             IF ( check_existence( var_names, 'pavement_pars' ) )  THEN
983                pavement_pars_f%from_file = .TRUE.
984                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
985                                    pavement_pars_f%fill,                      &
986                                    .FALSE., 'pavement_pars' )
987!
988!--             Inquire number of pavement parameters
989                CALL get_dimension_length( id_surf, pavement_pars_f%np,        &
990                                           'npavement_pars' )
991!
992!--             Allocate dimension array and input array for pavement parameters
993                ALLOCATE( pavement_pars_f%pars(0:pavement_pars_f%np-1) )
994                ALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy(0:pavement_pars_f%np-1,      &
995                                                  nys:nyn,nxl:nxr) )
996!
997!--             Get dimension of pavement parameters
998                CALL get_variable( id_surf, 'npavement_pars',                  &
999                                   pavement_pars_f%pars )
1000
1001                DO  i = nxl, nxr
1002                   DO  j = nys, nyn
1003                      CALL get_variable( id_surf, 'pavement_pars', i, j,       &
1004                                         pavement_pars_f%pars_xy(:,j,i) )
1005                   ENDDO
1006                ENDDO
1007             ELSE
1008                pavement_pars_f%from_file = .FALSE.
1009             ENDIF
1010
1011!
1012!--          Read pavement subsurface parameters and related information
1013             IF ( check_existence( var_names, 'pavement_subsurface_pars' ) )   &
1014             THEN
1015                pavement_subsurface_pars_f%from_file = .TRUE.
1016                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1017                                    pavement_subsurface_pars_f%fill,           &
1018                                    .FALSE., 'pavement_subsurface_pars' )
1019!
1020!--             Inquire number of parameters
1021                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
1022                                           pavement_subsurface_pars_f%np,      &
1023                                           'npavement_subsurface_pars' )
1024!
1025!--             Inquire number of soil layers
1026                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
1027                                           pavement_subsurface_pars_f%nz,      &
1028                                           'zsoil' )
1029!
1030!--             Allocate dimension array and input array for pavement parameters
1031                ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars                      &
1032                                  (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1) )
1033                ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz                  &
1034                                  (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,          &
1035                                   0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,          &
1036                                   nys:nyn,nxl:nxr) )
1037!
1038!--             Get dimension of pavement parameters
1039                CALL get_variable( id_surf, 'npavement_subsurface_pars',       &
1040                                   pavement_subsurface_pars_f%pars )
1041
1042                DO  i = nxl, nxr
1043                   DO  j = nys, nyn
1044                      CALL get_variable(                                       &
1045                                  id_surf, 'pavement_subsurface_pars',         &
1046                                  i, j,                                        &
1047                                  pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,j,i),&
1048                                  pavement_subsurface_pars_f%nz,               &
1049                                  pavement_subsurface_pars_f%np )
1050                   ENDDO
1051                ENDDO
1052             ELSE
1053                pavement_subsurface_pars_f%from_file = .FALSE.
1054             ENDIF
1055
1056
1057!
1058!--          Read vegetation parameters and related information
1059             IF ( check_existence( var_names, 'vegetation_pars' ) )  THEN
1060                vegetation_pars_f%from_file = .TRUE.
1061                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1062                                    vegetation_pars_f%fill,                    &
1063                                    .FALSE.,  'vegetation_pars' )
1064!
1065!--             Inquire number of vegetation parameters
1066                CALL get_dimension_length( id_surf, vegetation_pars_f%np,      &
1067                                           'nvegetation_pars' )
1068!
1069!--             Allocate dimension array and input array for surface fractions
1070                ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars(0:vegetation_pars_f%np-1) )
1071                ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy(0:vegetation_pars_f%np-1,  &
1072                                                    nys:nyn,nxl:nxr) )
1073!
1074!--             Get dimension of the parameters
1075                CALL get_variable( id_surf, 'nvegetation_pars',                &
1076                                   vegetation_pars_f%pars )
1077
1078                CALL get_variable( id_surf, 'vegetation_pars',                 &
1079                                   nxl, nxr, nys, nyn,                         &
1080                                   vegetation_pars_f%pars_xy(:,nys:nyn,nxl:nxr ) )
1081             ELSE
1082                vegetation_pars_f%from_file = .FALSE.
1083             ENDIF
1084
1085!
1086!--          Read root parameters/distribution and related information
1087             IF ( check_existence( var_names, 'soil_pars' ) )  THEN
1088                soil_pars_f%from_file = .TRUE.
1089                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1090                                    soil_pars_f%fill,                          &
1091                                    .FALSE., 'soil_pars' )
1092
1093                CALL get_attribute( id_surf, char_lod,                         &
1094                                    soil_pars_f%lod,                           &
1095                                    .FALSE., 'soil_pars' )
1096
1097!
1098!--             Inquire number of soil parameters
1099                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
1100                                           soil_pars_f%np,                     &
1101                                           'nsoil_pars' )
1102!
1103!--             Read parameters array
1104                ALLOCATE( soil_pars_f%pars(0:soil_pars_f%np-1) )
1105                CALL get_variable( id_surf, 'nsoil_pars', soil_pars_f%pars )
1106
1107!
1108!--             In case of level of detail 2, also inquire number of vertical
1109!--             soil layers, allocate memory and read the respective dimension
1110                IF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1111                   CALL get_dimension_length( id_surf, soil_pars_f%nz, 'zsoil' )
1112
1113                   ALLOCATE( soil_pars_f%layers(0:soil_pars_f%nz-1) )
1114                   CALL get_variable( id_surf, 'zsoil', soil_pars_f%layers )
1115
1116                ENDIF
1117
1118!
1119!--             Read soil parameters, depending on level of detail
1120                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1121                   ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy(0:soil_pars_f%np-1,           &
1122                                                 nys:nyn,nxl:nxr) )
1123                   DO  i = nxl, nxr
1124                      DO  j = nys, nyn
1125                         CALL get_variable( id_surf, 'soil_pars', i, j,        &
1126                                            soil_pars_f%pars_xy(:,j,i) )
1127                      ENDDO
1128                   ENDDO
1129
1130                ELSEIF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1131                   ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz(0:soil_pars_f%np-1,          &
1132                                                  0:soil_pars_f%nz-1,          &
1133                                                  nys:nyn,nxl:nxr) )
1134                   DO  i = nxl, nxr
1135                      DO  j = nys, nyn
1136                         CALL get_variable( id_surf, 'soil_pars', i, j,        &
1137                                            soil_pars_f%pars_xyz(:,:,j,i),     &
1138                                            soil_pars_f%nz, soil_pars_f%np )
1139                      ENDDO
1140                   ENDDO
1141                ENDIF
1142             ELSE
1143                soil_pars_f%from_file = .FALSE.
1144             ENDIF
1145
1146!
1147!--          Read water parameters and related information
1148             IF ( check_existence( var_names, 'water_pars' ) )  THEN
1149                water_pars_f%from_file = .TRUE.
1150                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1151                                    water_pars_f%fill,                         &
1152                                    .FALSE., 'water_pars' )
1153!
1154!--             Inquire number of water parameters
1155                CALL get_dimension_length( id_surf,                            &
1156                                           water_pars_f%np,                    &
1157                                           'nwater_pars' )
1158!
1159!--             Allocate dimension array and input array for water parameters
1160                ALLOCATE( water_pars_f%pars(0:water_pars_f%np-1) )
1161                ALLOCATE( water_pars_f%pars_xy(0:water_pars_f%np-1,            &
1162                                               nys:nyn,nxl:nxr) )
1163!
1164!--             Get dimension of water parameters
1165                CALL get_variable( id_surf, 'nwater_pars', water_pars_f%pars )
1166
1167                DO  i = nxl, nxr
1168                   DO  j = nys, nyn
1169                      CALL get_variable( id_surf, 'water_pars', i, j,          &
1170                                         water_pars_f%pars_xy(:,j,i) )
1171                   ENDDO
1172                ENDDO
1173             ELSE
1174                water_pars_f%from_file = .FALSE.
1175             ENDIF
1176!
1177!--          Read root area density - parametrized vegetation
1178             IF ( check_existence( var_names, 'root_area_dens_s' ) )  THEN
1179                root_area_density_lsm_f%from_file = .TRUE.
1180                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1181                                    root_area_density_lsm_f%fill,              &
1182                                    .FALSE., 'root_area_dens_s' )
1183!
1184!--             Obtain number of soil layers from file and allocate variable
1185                CALL get_dimension_length( id_surf, root_area_density_lsm_f%nz,&
1186                                           'zsoil' )
1187                ALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var                          &
1188                                              (0:root_area_density_lsm_f%nz-1, &
1189                                               nys:nyn,nxl:nxr) )
1190
1191!
1192!--             Read root-area density
1193                DO  i = nxl, nxr
1194                   DO  j = nys, nyn
1195                      CALL get_variable( id_surf, 'root_area_dens_s',          &
1196                                         i, j,                                 &
1197                                         root_area_density_lsm_f%var(:,j,i) )
1198                   ENDDO
1199                ENDDO
1200
1201             ELSE
1202                root_area_density_lsm_f%from_file = .FALSE.
1203             ENDIF
1204!
1205!--          Read street type and street crossing
1206             IF ( check_existence( var_names, 'street_type' ) )  THEN
1207                street_type_f%from_file = .TRUE.
1208                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1209                                    street_type_f%fill, .FALSE.,               &
1210                                    'street_type' )
1211!
1212!--             PE-wise reading of 2D pavement type.
1213                ALLOCATE ( street_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1214                DO  i = nxl, nxr
1215                   CALL get_variable( id_surf, 'street_type',                  &
1216                                      i, street_type_f%var(:,i) )
1217                ENDDO
1218             ELSE
1219                street_type_f%from_file = .FALSE.
1220             ENDIF
1221
1222             IF ( check_existence( var_names, 'street_crossing' ) )  THEN
1223                street_crossing_f%from_file = .TRUE.
1224                CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                        &
1225                                    street_crossing_f%fill, .FALSE.,           &
1226                                    'street_crossing' )
1227!
1228!--             PE-wise reading of 2D pavement type.
1229                ALLOCATE ( street_crossing_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1230                DO  i = nxl, nxr
1231                   CALL get_variable( id_surf, 'street_crossing',              &
1232                                      i, street_crossing_f%var(:,i) )
1233                ENDDO
1234             ELSE
1235                street_crossing_f%from_file = .FALSE.
1236             ENDIF
1237!
1238!--          Still missing: root_resolved and building_surface_pars.
1239!--          Will be implemented as soon as they are available.
1240
1241!
1242!--          Finally, close input file
1243             CALL close_input_file( id_surf )
1244#endif
1245          ENDIF
1246#if defined( __parallel )
1247          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1248#endif
1249       ENDDO
1250!
1251!--    End of CPU measurement
1252       CALL cpu_log( log_point_s(82), 'NetCDF input', 'stop' )
1253!
1254!--    Exchange 1 ghost points for surface variables. Please note, ghost point
1255!--    exchange for 3D parameter lists should be revised by using additional
1256!--    MPI datatypes or rewriting exchange_horiz.
1257!--    Moreover, varialbes will be resized in the following, including ghost
1258!--    points.
1259!--    Start with 2D Integer variables. Please note, for 8-bit integer
1260!--    variables must be swapt to 32-bit integer before calling exchange_horiz.
1261       IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
1262          var_exchange_int                  = INT( albedo_type_f%fill, KIND = 1 )
1263          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1264                            INT( albedo_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1265          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1266          DEALLOCATE( albedo_type_f%var )
1267          ALLOCATE( albedo_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1268          albedo_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1269       ENDIF
1270       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
1271          var_exchange_int                  = INT( pavement_type_f%fill, KIND = 1 )
1272          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1273                          INT( pavement_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1274          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1275          DEALLOCATE( pavement_type_f%var )
1276          ALLOCATE( pavement_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1277          pavement_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1278       ENDIF
1279       IF ( soil_type_f%from_file  .AND.  ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1280          var_exchange_int                  = INT( soil_type_f%fill, KIND = 1 )
1281          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1282                            INT( soil_type_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1283          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1284          DEALLOCATE( soil_type_f%var_2d )
1285          ALLOCATE( soil_type_f%var_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1286          soil_type_f%var_2d = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1287       ENDIF
1288       IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
1289          var_exchange_int                  = INT( vegetation_type_f%fill, KIND = 1 )
1290          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1291                        INT( vegetation_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1292          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1293          DEALLOCATE( vegetation_type_f%var )
1294          ALLOCATE( vegetation_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1295          vegetation_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1296       ENDIF
1297       IF ( water_type_f%from_file )  THEN
1298          var_exchange_int                  = INT( water_type_f%fill, KIND = 1 )
1299          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1300                         INT( water_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1301          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1302          DEALLOCATE( water_type_f%var )
1303          ALLOCATE( water_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1304          water_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1305       ENDIF
1306!
1307!--    Exchange 1 ghost point for 3/4-D variables. For the sake of simplicity,
1308!--    loop further dimensions to use 2D exchange routines.
1309!--    This should be revised later by introducing new MPI datatypes.
1310       IF ( soil_type_f%from_file  .AND.  ALLOCATED( soil_type_f%var_3d ) )    &
1311       THEN
1312          ALLOCATE( var_dum_int_3d(0:nz_soil,nys:nyn,nxl:nxr) )
1313          var_dum_int_3d = soil_type_f%var_3d
1314          DEALLOCATE( soil_type_f%var_3d )
1315          ALLOCATE( soil_type_f%var_3d(0:nz_soil,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1316          soil_type_f%var_3d = soil_type_f%fill
1317
1318          DO  k = 0, nz_soil
1319             var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) = var_dum_int_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1320             CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1321             soil_type_f%var_3d(k,:,:) = INT( var_exchange_int(:,:), KIND = 1 )
1322          ENDDO
1323          DEALLOCATE( var_dum_int_3d )
1324       ENDIF
1325
1326       IF ( surface_fraction_f%from_file )  THEN
1327          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:surface_fraction_f%nf-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1328          var_dum_real_3d = surface_fraction_f%frac
1329          DEALLOCATE( surface_fraction_f%frac )
1330          ALLOCATE( surface_fraction_f%frac(0:surface_fraction_f%nf-1,         &
1331                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1332          surface_fraction_f%frac = surface_fraction_f%fill
1333
1334          DO  k = 0, surface_fraction_f%nf-1
1335             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) = var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1336             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1337             surface_fraction_f%frac(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1338          ENDDO
1339          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1340       ENDIF
1341
1342       IF ( building_pars_f%from_file )  THEN
1343          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:building_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1344          var_dum_real_3d = building_pars_f%pars_xy
1345          DEALLOCATE( building_pars_f%pars_xy )
1346          ALLOCATE( building_pars_f%pars_xy(0:building_pars_f%np-1,            &
1347                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1348          building_pars_f%pars_xy = building_pars_f%fill
1349          DO  k = 0, building_pars_f%np-1
1350             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1351                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1352             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1353             building_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1354          ENDDO
1355          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1356       ENDIF
1357
1358       IF ( albedo_pars_f%from_file )  THEN
1359          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:albedo_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1360          var_dum_real_3d = albedo_pars_f%pars_xy
1361          DEALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy )
1362          ALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy(0:albedo_pars_f%np-1,                &
1363                                          nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1364          albedo_pars_f%pars_xy = albedo_pars_f%fill
1365          DO  k = 0, albedo_pars_f%np-1
1366             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1367                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1368             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1369             albedo_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1370          ENDDO
1371          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1372       ENDIF
1373
1374       IF ( pavement_pars_f%from_file )  THEN
1375          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:pavement_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1376          var_dum_real_3d = pavement_pars_f%pars_xy
1377          DEALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy )
1378          ALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy(0:pavement_pars_f%np-1,            &
1379                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1380          pavement_pars_f%pars_xy = pavement_pars_f%fill
1381          DO  k = 0, pavement_pars_f%np-1
1382             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1383                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1384             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1385             pavement_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1386          ENDDO
1387          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1388       ENDIF
1389
1390       IF ( vegetation_pars_f%from_file )  THEN
1391          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:vegetation_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1392          var_dum_real_3d = vegetation_pars_f%pars_xy
1393          DEALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy )
1394          ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy(0:vegetation_pars_f%np-1,        &
1395                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1396          vegetation_pars_f%pars_xy = vegetation_pars_f%fill
1397          DO  k = 0, vegetation_pars_f%np-1
1398             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1399                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1400             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1401             vegetation_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1402          ENDDO
1403          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1404       ENDIF
1405
1406       IF ( water_pars_f%from_file )  THEN
1407          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:water_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1408          var_dum_real_3d = water_pars_f%pars_xy
1409          DEALLOCATE( water_pars_f%pars_xy )
1410          ALLOCATE( water_pars_f%pars_xy(0:water_pars_f%np-1,                  &
1411                                         nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1412          water_pars_f%pars_xy = water_pars_f%fill
1413          DO  k = 0, water_pars_f%np-1
1414             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1415                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1416             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1417             water_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1418          ENDDO
1419          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1420       ENDIF
1421
1422       IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )  THEN
1423          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:root_area_density_lsm_f%nz-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1424          var_dum_real_3d = root_area_density_lsm_f%var
1425          DEALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var )
1426          ALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var(0:root_area_density_lsm_f%nz-1,&
1427                                                nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1428          root_area_density_lsm_f%var = root_area_density_lsm_f%fill
1429
1430          DO  k = 0, root_area_density_lsm_f%nz-1
1431             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1432                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1433             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1434             root_area_density_lsm_f%var(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1435          ENDDO
1436          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1437       ENDIF
1438
1439       IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1440          IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1441
1442             ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:soil_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1443             var_dum_real_3d = soil_pars_f%pars_xy
1444             DEALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy )
1445             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy(0:soil_pars_f%np-1,                 &
1446                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1447             soil_pars_f%pars_xy = soil_pars_f%fill
1448
1449             DO  k = 0, soil_pars_f%np-1
1450                var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                           &
1451                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1452                CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1453                soil_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1454             ENDDO
1455             DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1456          ELSEIF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1457             ALLOCATE( var_dum_real_4d(0:soil_pars_f%np-1,                     &
1458                                       0:soil_pars_f%nz-1,                     &
1459                                       nys:nyn,nxl:nxr) )
1460             var_dum_real_4d = soil_pars_f%pars_xyz
1461             DEALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz )
1462             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz(0:soil_pars_f%np-1,                &
1463                                            0:soil_pars_f%nz-1,                &
1464                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1465             soil_pars_f%pars_xyz = soil_pars_f%fill
1466
1467             DO  k2 = 0, soil_pars_f%nz-1
1468                DO  k = 0, soil_pars_f%np-1
1469                   var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                        &
1470                                           var_dum_real_4d(k,k2,nys:nyn,nxl:nxr)
1471                   CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1472
1473                   soil_pars_f%pars_xyz(k,k2,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1474                ENDDO
1475             ENDDO
1476             DEALLOCATE( var_dum_real_4d )
1477          ENDIF
1478       ENDIF
1479
1480       IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )  THEN
1481          ALLOCATE( var_dum_real_4d(0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,         &
1482                                    0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,         &
1483                                    nys:nyn,nxl:nxr) )
1484          var_dum_real_4d = pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz
1485          DEALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz )
1486          ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz                        &
1487                                          (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,  &
1488                                           0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,  &
1489                                           nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1490          pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz = pavement_subsurface_pars_f%fill
1491
1492          DO  k2 = 0, pavement_subsurface_pars_f%nz-1
1493             DO  k = 0, pavement_subsurface_pars_f%np-1
1494                var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                           &
1495                                          var_dum_real_4d(k,k2,nys:nyn,nxl:nxr)
1496                CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1497                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(k,k2,:,:) =                &
1498                                                        var_exchange_real(:,:)
1499             ENDDO
1500          ENDDO
1501          DEALLOCATE( var_dum_real_4d )
1502       ENDIF
1503
1504!
1505!--    In case of non-cyclic boundary conditions, set Neumann conditions at the
1506!--    lateral boundaries.
1507       IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
1508          IF ( nys == 0  )  THEN
1509             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1510                albedo_type_f%var(-1,:) = albedo_type_f%var(0,:)
1511             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1512                pavement_type_f%var(-1,:) = pavement_type_f%var(0,:)
1513             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1514                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1515                   soil_type_f%var_2d(-1,:) = soil_type_f%var_2d(0,:)
1516                ELSE
1517                   soil_type_f%var_3d(:,-1,:) = soil_type_f%var_3d(:,0,:)
1518                ENDIF
1519             ENDIF
1520             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1521                vegetation_type_f%var(-1,:) = vegetation_type_f%var(0,:)
1522             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1523                water_type_f%var(-1,:) = water_type_f%var(0,:)
1524             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1525                surface_fraction_f%frac(:,-1,:) = surface_fraction_f%frac(:,0,:)
1526             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1527                building_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = building_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1528             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1529                albedo_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = albedo_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1530             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1531                pavement_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = pavement_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1532             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1533                vegetation_pars_f%pars_xy(:,-1,:) =                            &
1534                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1535             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1536                water_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = water_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1537             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1538                root_area_density_lsm_f%var(:,-1,:) =                          &
1539                                            root_area_density_lsm_f%var(:,0,:)
1540             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1541                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1542                   soil_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = soil_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1543                ELSE
1544                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,-1,:) = soil_pars_f%pars_xyz(:,:,0,:)
1545                ENDIF
1546             ENDIF
1547             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1548                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,-1,:) =                &
1549                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,0,:)
1550          ENDIF
1551
1552          IF ( nyn == ny )  THEN
1553             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1554                albedo_type_f%var(ny+1,:) = albedo_type_f%var(ny,:)
1555             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1556                pavement_type_f%var(ny+1,:) = pavement_type_f%var(ny,:)
1557             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1558                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1559                   soil_type_f%var_2d(ny+1,:) = soil_type_f%var_2d(ny,:)
1560                ELSE
1561                   soil_type_f%var_3d(:,ny+1,:) = soil_type_f%var_3d(:,ny,:)
1562                ENDIF
1563             ENDIF
1564             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1565                vegetation_type_f%var(ny+1,:) = vegetation_type_f%var(ny,:)
1566             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1567                water_type_f%var(ny+1,:) = water_type_f%var(ny,:)
1568             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1569                surface_fraction_f%frac(:,ny+1,:) =                            &
1570                                             surface_fraction_f%frac(:,ny,:)
1571             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1572                building_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                            &
1573                                             building_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1574             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1575                albedo_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = albedo_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1576             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1577                pavement_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                            &
1578                                             pavement_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1579             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1580                vegetation_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                          &
1581                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1582             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1583                water_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = water_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1584             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1585                root_area_density_lsm_f%var(:,ny+1,:) =                        &
1586                                            root_area_density_lsm_f%var(:,ny,:)
1587             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1588                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1589                   soil_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = soil_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1590                ELSE
1591                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,ny+1,:) =                          &
1592                                              soil_pars_f%pars_xyz(:,:,ny,:)
1593                ENDIF
1594             ENDIF
1595             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1596                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,ny+1,:) =              &
1597                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,ny,:)
1598          ENDIF
1599       ENDIF
1600
1601       IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
1602          IF ( nxl == 0 )  THEN
1603            IF ( albedo_type_f%from_file )                                     &
1604                albedo_type_f%var(:,-1) = albedo_type_f%var(:,0)
1605             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1606                pavement_type_f%var(:,-1) = pavement_type_f%var(:,0)
1607             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1608                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1609                   soil_type_f%var_2d(:,-1) = soil_type_f%var_2d(:,0)
1610                ELSE
1611                   soil_type_f%var_3d(:,:,-1) = soil_type_f%var_3d(:,:,0)
1612                ENDIF
1613             ENDIF
1614             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1615                vegetation_type_f%var(:,-1) = vegetation_type_f%var(:,0)
1616             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1617                water_type_f%var(:,-1) = water_type_f%var(:,0)
1618             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1619                surface_fraction_f%frac(:,:,-1) = surface_fraction_f%frac(:,:,0)
1620             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1621                building_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = building_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1622             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1623                albedo_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = albedo_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1624             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1625                pavement_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = pavement_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1626             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1627                vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,-1) =                            &
1628                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1629             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1630                water_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = water_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1631             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1632                root_area_density_lsm_f%var(:,:,-1) =                          &
1633                                            root_area_density_lsm_f%var(:,:,0)
1634             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1635                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1636                   soil_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = soil_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1637                ELSE
1638                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,-1) = soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,0)
1639                ENDIF
1640             ENDIF
1641             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1642                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,-1) =                &
1643                                    pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,0)
1644          ENDIF
1645
1646          IF ( nxr == nx )  THEN
1647             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1648                albedo_type_f%var(:,nx+1) = albedo_type_f%var(:,nx)
1649             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1650                pavement_type_f%var(:,nx+1) = pavement_type_f%var(:,nx)
1651             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1652                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1653                   soil_type_f%var_2d(:,nx+1) = soil_type_f%var_2d(:,nx)
1654                ELSE
1655                   soil_type_f%var_3d(:,:,nx+1) = soil_type_f%var_3d(:,:,nx)
1656                ENDIF
1657             ENDIF
1658             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1659                vegetation_type_f%var(:,nx+1) = vegetation_type_f%var(:,nx)
1660             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1661                water_type_f%var(:,nx+1) = water_type_f%var(:,nx)
1662             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1663                surface_fraction_f%frac(:,:,nx+1) =                            &
1664                                             surface_fraction_f%frac(:,:,nx)
1665             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1666                building_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                            &
1667                                             building_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1668             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1669                albedo_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = albedo_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1670             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1671                pavement_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                            &
1672                                             pavement_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1673             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1674                vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                          &
1675                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1676             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1677                water_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = water_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1678             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1679                root_area_density_lsm_f%var(:,:,nx+1) =                        &
1680                                            root_area_density_lsm_f%var(:,:,nx)
1681             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1682                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1683                   soil_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = soil_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1684                ELSE
1685                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx+1) =                          &
1686                                              soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx)
1687                ENDIF
1688             ENDIF
1689             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1690                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx+1) =              &
1691                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx)
1692          ENDIF
1693       ENDIF
1694
1695    END SUBROUTINE netcdf_data_input_surface_data
1696
1697!------------------------------------------------------------------------------!
1698! Description:
1699! ------------
1700!> Reads orography and building information.
1701!------------------------------------------------------------------------------!
1702    SUBROUTINE netcdf_data_input_topo
1703
1704       USE control_parameters,                                                 &
1705           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, message_string, topography
1706
1707       USE indices,                                                            &
1708           ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys, nzb, nzt
1709
1710
1711       IMPLICIT NONE
1712
1713       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names  !< variable names in static input file
1714
1715
1716       INTEGER(iwp) ::  i             !< running index along x-direction
1717       INTEGER(iwp) ::  ii            !< running index for IO blocks
1718       INTEGER(iwp) ::  id_topo       !< NetCDF id of topograhy input file
1719       INTEGER(iwp) ::  j             !< running index along y-direction
1720       INTEGER(iwp) ::  k             !< running index along z-direction
1721       INTEGER(iwp) ::  num_vars      !< number of variables in netcdf input file
1722       INTEGER(iwp) ::  skip_n_rows   !< counting variable to skip rows while reading topography file
1723
1724       INTEGER(iwp), DIMENSION(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) ::  var_exchange_int !< dummy variables used to exchange 32-bit Integer arrays
1725
1726       REAL(wp) ::  dum           !< dummy variable to skip columns while reading topography file
1727!
1728!--    CPU measurement
1729       CALL cpu_log( log_point_s(83), 'NetCDF/ASCII input topo', 'start' )
1730
1731       DO  ii = 0, io_blocks-1
1732          IF ( ii == io_group )  THEN
1733!
1734!--          Input via palm-input data standard
1735             IF ( input_pids_static )  THEN
1736#if defined ( __netcdf )
1737!
1738!--             Open file in read-only mode
1739                CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //              &
1740                                     TRIM( coupling_char ), id_topo )
1741
1742!
1743!--             At first, inquire all variable names.
1744!--             This will be used to check whether an  input variable exist
1745!--             or not.
1746                CALL inquire_num_variables( id_topo, num_vars )
1747!
1748!--             Allocate memory to store variable names and inquire them.
1749                ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
1750                CALL inquire_variable_names( id_topo, var_names )
1751!
1752!--             Read x, y - dimensions. Only required for consistency checks.
1753                CALL get_dimension_length( id_topo, dim_static%nx, 'x' )
1754                CALL get_dimension_length( id_topo, dim_static%ny, 'y' )
1755                ALLOCATE( dim_static%x(0:dim_static%nx-1) )
1756                ALLOCATE( dim_static%y(0:dim_static%ny-1) )
1757                CALL get_variable( id_topo, 'x', dim_static%x )
1758                CALL get_variable( id_topo, 'y', dim_static%y )
1759!
1760!--             Terrain height. First, get variable-related _FillValue attribute
1761                IF ( check_existence( var_names, 'zt' ) )  THEN
1762                   terrain_height_f%from_file = .TRUE.
1763                   CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                     &
1764                                       terrain_height_f%fill,                  &
1765                                       .FALSE., 'zt' )
1766!
1767!--                PE-wise reading of 2D terrain height.
1768                   ALLOCATE ( terrain_height_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1769                   DO  i = nxl, nxr
1770                      CALL get_variable( id_topo, 'zt',                        &
1771                                         i, terrain_height_f%var(:,i) )
1772                   ENDDO
1773                ELSE
1774                   terrain_height_f%from_file = .FALSE.
1775                ENDIF
1776
1777!
1778!--             Read building height. First, read its _FillValue attribute,
1779!--             as well as lod attribute
1780                buildings_f%from_file = .FALSE.
1781                IF ( check_existence( var_names, 'buildings_2d' ) )  THEN
1782                   buildings_f%from_file = .TRUE.
1783                   CALL get_attribute( id_topo, char_lod, buildings_f%lod,     &
1784                                       .FALSE., 'buildings_2d' )
1785
1786                   CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                     &
1787                                       buildings_f%fill1,                      &
1788                                       .FALSE., 'buildings_2d' )
1789
1790!
1791!--                Read 2D topography
1792                   IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
1793                      ALLOCATE ( buildings_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr) )
1794                      DO  i = nxl, nxr
1795                         CALL get_variable( id_topo, 'buildings_2d',           &
1796                                            i, buildings_f%var_2d(:,i) )
1797                      ENDDO
1798                   ELSE
1799                      message_string = 'NetCDF attribute lod ' //              &
1800                                       '(level of detail) is not set ' //      &
1801                                       'properly for buildings_2d.'
1802                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI000',         &
1803                                     1, 2, 0, 6, 0 )
1804                   ENDIF
1805                ENDIF
1806!
1807!--             If available, also read 3D building information. If both are
1808!--             available, use 3D information.
1809                IF ( check_existence( var_names, 'buildings_3d' ) )  THEN
1810                   buildings_f%from_file = .TRUE.
1811                   CALL get_attribute( id_topo, char_lod, buildings_f%lod,     &
1812                                       .FALSE., 'buildings_3d' )
1813
1814                   CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                     &
1815                                       buildings_f%fill2,                      &
1816                                       .FALSE., 'buildings_3d' )
1817
1818                   CALL get_dimension_length( id_topo, buildings_f%nz, 'z' )
1819
1820                   IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
1821                      ALLOCATE( buildings_f%z(nzb:buildings_f%nz-1) )
1822                      CALL get_variable( id_topo, 'z', buildings_f%z )
1823
1824                      ALLOCATE( buildings_f%var_3d(nzb:buildings_f%nz-1,       &
1825                                                   nys:nyn,nxl:nxr) )
1826                      buildings_f%var_3d = 0
1827!
1828!--                   Read data PE-wise. Read yz-slices.
1829                      DO  i = nxl, nxr
1830                         DO  j = nys, nyn
1831                            CALL get_variable( id_topo, 'buildings_3d',        &
1832                                               i, j,                           &
1833                                               buildings_f%var_3d(:,j,i) )
1834                         ENDDO
1835                      ENDDO
1836                   ELSE
1837                      message_string = 'NetCDF attribute lod ' //              &
1838                                       '(level of detail) is not set ' //      &
1839                                       'properly for buildings_3d.'
1840                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI001',         &
1841                                     1, 2, 0, 6, 0 )
1842                   ENDIF
1843                ENDIF
1844!
1845!--             Read building IDs and its FillValue attribute. Further required
1846!--             for mapping buildings on top of orography.
1847                IF ( check_existence( var_names, 'building_id' ) )  THEN
1848                   building_id_f%from_file = .TRUE.
1849                   CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                     &
1850                                       building_id_f%fill, .FALSE.,            &
1851                                       'building_id' )
1852
1853
1854                   ALLOCATE ( building_id_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
1855                   DO  i = nxl, nxr
1856                      CALL get_variable( id_topo, 'building_id',               &
1857                                          i, building_id_f%var(:,i) )
1858                   ENDDO
1859                ELSE
1860                   building_id_f%from_file = .FALSE.
1861                ENDIF
1862!
1863!--             Read building_type and required attributes.
1864                IF ( check_existence( var_names, 'building_type' ) )  THEN
1865                   building_type_f%from_file = .TRUE.
1866                   CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                     &
1867                                       building_type_f%fill, .FALSE.,          &
1868                                       'building_type' )
1869
1870                   ALLOCATE ( building_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
1871                   DO  i = nxl, nxr
1872                      CALL get_variable( id_topo, 'building_type',             &
1873                                         i, building_type_f%var(:,i) )
1874                   ENDDO
1875                ELSE
1876                   building_type_f%from_file = .FALSE.
1877                ENDIF
1878
1879!
1880!--             Close topography input file
1881                CALL close_input_file( id_topo )
1882#else
1883                CONTINUE
1884#endif
1885!
1886!--          ASCII input
1887             ELSEIF ( TRIM( topography ) == 'read_from_file' )  THEN
1888
1889                OPEN( 90, FILE='TOPOGRAPHY_DATA'//TRIM( coupling_char ),       &
1890                      STATUS='OLD', FORM='FORMATTED', ERR=10 )
1891!
1892!--             Read topography PE-wise. Rows are read from nyn to nys, columns
1893!--             are read from nxl to nxr. At first, ny-nyn rows need to be skipped.
1894                skip_n_rows = 0
1895                DO WHILE ( skip_n_rows < ny - nyn )
1896                   READ( 90, * )
1897                   skip_n_rows = skip_n_rows + 1
1898                ENDDO
1899!
1900!--             Read data from nyn to nys and nxl to nxr. Therefore, skip
1901!--             column until nxl-1 is reached
1902                ALLOCATE ( buildings_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr) )
1903                DO  j = nyn, nys, -1
1904                   READ( 90, *, ERR=11, END=11 )                               &
1905                                   ( dum, i = 0, nxl-1 ),                      &
1906                                   ( buildings_f%var_2d(j,i), i = nxl, nxr )
1907                ENDDO
1908
1909                GOTO 12
1910
1911 10             message_string = 'file TOPOGRAPHY'//TRIM( coupling_char )//    &
1912                                 ' does not exist'
1913                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0208', 1, 2, 0, 6, 0 )
1914
1915 11             message_string = 'errors in file TOPOGRAPHY_DATA'//            &
1916                                 TRIM( coupling_char )
1917                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0209', 1, 2, 0, 6, 0 )
1918
1919 12             CLOSE( 90 )
1920                buildings_f%from_file = .TRUE.
1921
1922             ENDIF
1923
1924          ENDIF
1925#if defined( __parallel )
1926          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1927#endif
1928       ENDDO
1929!
1930!--    End of CPU measurement
1931       CALL cpu_log( log_point_s(83), 'NetCDF/ASCII input topo', 'stop' )
1932!
1933!--    Check for minimum requirement to setup building topography. If buildings
1934!--    are provided, also an ID and a type are required.
1935!--    Note, doing this check in check_parameters
1936!--    will be too late (data will be used for grid inititialization before).
1937       IF ( input_pids_static )  THEN
1938          IF ( buildings_f%from_file  .AND.                                    &
1939               .NOT. building_id_f%from_file )  THEN
1940             message_string = 'If building heigths are prescribed in ' //      &
1941                              'static input file, also an ID is required.'
1942             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI002', 1, 2, 0, 6, 0 )
1943          ENDIF
1944       ENDIF
1945!
1946!--    In case no terrain height is provided by static input file, allocate
1947!--    array nevertheless and set terrain height to 0, which simplifies
1948!--    topography initialization.
1949       IF ( .NOT. terrain_height_f%from_file )  THEN
1950          ALLOCATE ( terrain_height_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
1951          terrain_height_f%var = 0.0_wp
1952       ENDIF
1953!
1954!--    Finally, exchange 1 ghost point for building ID and type.
1955!--    In case of non-cyclic boundary conditions set Neumann conditions at the
1956!--    lateral boundaries.
1957       IF ( building_id_f%from_file )  THEN
1958          var_exchange_int                  = building_id_f%fill
1959          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) = building_id_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)
1960          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1961          DEALLOCATE( building_id_f%var )
1962          ALLOCATE( building_id_f%var(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) )
1963          building_id_f%var = var_exchange_int
1964
1965          IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
1966             IF ( nys == 0  )  building_id_f%var(-1,:)   = building_id_f%var(0,:)
1967             IF ( nyn == ny )  building_id_f%var(ny+1,:) = building_id_f%var(ny,:)
1968          ENDIF
1969          IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
1970             IF ( nxl == 0  )  building_id_f%var(:,-1)   = building_id_f%var(:,0)
1971             IF ( nxr == nx )  building_id_f%var(:,nx+1) = building_id_f%var(:,nx)
1972          ENDIF
1973       ENDIF
1974
1975       IF ( building_type_f%from_file )  THEN
1976          var_exchange_int                  = INT( building_type_f%fill, KIND = 4 )
1977          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1978                          INT( building_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1979          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1980          DEALLOCATE( building_type_f%var )
1981          ALLOCATE( building_type_f%var(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) )
1982          building_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1983
1984          IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
1985             IF ( nys == 0  )  building_type_f%var(-1,:)   = building_type_f%var(0,:)
1986             IF ( nyn == ny )  building_type_f%var(ny+1,:) = building_type_f%var(ny,:)
1987          ENDIF
1988          IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
1989             IF ( nxl == 0  )  building_type_f%var(:,-1)   = building_type_f%var(:,0)
1990             IF ( nxr == nx )  building_type_f%var(:,nx+1) = building_type_f%var(:,nx)
1991          ENDIF
1992       ENDIF
1993
1994    END SUBROUTINE netcdf_data_input_topo
1995
1996!------------------------------------------------------------------------------!
1997! Description:
1998! ------------
1999!> Reads initialization data of u, v, w, pt, q, geostrophic wind components,
2000!> as well as soil moisture and soil temperature, derived from larger-scale
2001!> model (COSMO) by Inifor.
2002!------------------------------------------------------------------------------!
2003    SUBROUTINE netcdf_data_input_init_3d
2004
2005       USE arrays_3d,                                                          &
2006           ONLY:  q, pt, u, v, w
2007
2008       USE control_parameters,                                                 &
2009           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, forcing, humidity, land_surface,       &
2010                  message_string, neutral, surface_pressure
2011
2012       USE indices,                                                            &
2013           ONLY:  nx, nxl, nxlu, nxr, ny, nyn, nys, nysv, nzb, nz, nzt
2014
2015       IMPLICIT NONE
2016
2017       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names
2018
2019       INTEGER(iwp) ::  i          !< running index along x-direction
2020       INTEGER(iwp) ::  ii         !< running index for IO blocks
2021       INTEGER(iwp) ::  id_dynamic !< NetCDF id of dynamic input file
2022       INTEGER(iwp) ::  j          !< running index along y-direction
2023       INTEGER(iwp) ::  k          !< running index along z-direction
2024       INTEGER(iwp) ::  num_vars   !< number of variables in netcdf input file
2025       INTEGER(iwp) ::  off_i      !< offset in x-direction used for reading the u-component
2026       INTEGER(iwp) ::  off_j      !< offset in y-direction used for reading the v-component
2027
2028       LOGICAL      ::  check_passed !< flag indicating if a check passed
2029
2030!
2031!--    Skip routine if no input file with dynamic input data is available.
2032       IF ( .NOT. input_pids_dynamic )  RETURN
2033!
2034!--    Please note, Inifor is designed to provide initial data for u and v for
2035!--    the prognostic grid points in case of lateral Dirichlet conditions.
2036!--    This means that Inifor provides data from nxlu:nxr (for u) and
2037!--    from nysv:nyn (for v) at the left and south domain boundary, respectively.
2038!--    However, as work-around for the moment, PALM will run with cyclic
2039!--    conditions and will be initialized with data provided by Inifor
2040!--    boundaries in case of Dirichlet.
2041!--    Hence, simply set set nxlu/nysv to 1 (will be reset to its original value
2042!--    at the end of this routine.
2043       IF ( bc_lr_cyc  .AND.  nxl == 0 )  nxlu = 1
2044       IF ( bc_ns_cyc  .AND.  nys == 0 )  nysv = 1
2045
2046!
2047!--    CPU measurement
2048       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'start' )
2049
2050       DO  ii = 0, io_blocks-1
2051          IF ( ii == io_group )  THEN
2052#if defined ( __netcdf )
2053!
2054!--          Open file in read-only mode
2055             CALL open_read_file( TRIM( input_file_dynamic ) //                &
2056                                  TRIM( coupling_char ), id_dynamic )
2057
2058!
2059!--          At first, inquire all variable names.
2060             CALL inquire_num_variables( id_dynamic, num_vars )
2061!
2062!--          Allocate memory to store variable names.
2063             ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
2064             CALL inquire_variable_names( id_dynamic, var_names )
2065!
2066!--          Read vertical dimension of scalar und w grid. Will be used for
2067!--          inter- and extrapolation in case of stretched numeric grid.
2068!--          This will be removed when Inifor is able to handle stretched grids.
2069             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzu, 'z'     )
2070             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzw, 'zw'    )
2071             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzs, 'depth' )
2072!
2073!--          Read also the horizontal dimensions. These are used just used fo
2074!--          checking the compatibility with the PALM grid before reading.
2075             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nx,  'x'  )
2076             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nxu, 'xu' )
2077             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%ny,  'y'  )
2078             CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nyv, 'yv' )
2079
2080!
2081!--          Check for correct horizontal and vertical dimension. Please note,
2082!--          checks are performed directly here and not called from
2083!--          check_parameters as some varialbes are still not allocated there.
2084!--          Moreover, please note, u- and v-grid has 1 grid point less on
2085!--          Inifor grid.
2086             IF ( init_3d%nx-1 /= nx  .OR.  init_3d%nxu-1 /= nx - 1  .OR.      &
2087                  init_3d%ny-1 /= ny  .OR.  init_3d%nyv-1 /= ny - 1 )  THEN
2088                message_string = 'Number of inifor horizontal grid points  '// &
2089                                 'does not match the number of numeric grid '//&
2090                                 'points.'
2091                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI003', 1, 2, 0, 6, 0 )
2092             ENDIF
2093
2094             IF ( init_3d%nzu-1 /= nz )  THEN
2095                message_string = 'Number of inifor vertical grid points ' //   &
2096                                 'does not match the number of numeric grid '//&
2097                                 'points.'
2098                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI003', 1, 2, 0, 6, 0 )
2099             ENDIF
2100!
2101!--          Read vertical dimensions. Later, these are required for eventual
2102!--          inter- and extrapolations of the initialization data.
2103             IF ( check_existence( var_names, 'z' ) )  THEN
2104                ALLOCATE( init_3d%zu_atmos(1:init_3d%nzu) )
2105                CALL get_variable( id_dynamic, 'z', init_3d%zu_atmos )
2106             ENDIF
2107             IF ( check_existence( var_names, 'zw' ) )  THEN
2108                ALLOCATE( init_3d%zw_atmos(1:init_3d%nzw) )
2109                CALL get_variable( id_dynamic, 'zw', init_3d%zw_atmos )
2110             ENDIF
2111             IF ( check_existence( var_names, 'depth' ) )  THEN
2112                ALLOCATE( init_3d%z_soil(1:init_3d%nzs) )
2113                CALL get_variable( id_dynamic, 'depth', init_3d%z_soil )
2114             ENDIF
2115!
2116!--          Read initial geostrophic wind components at
2117!--          t = 0 (index 1 in file).
2118             IF ( check_existence( var_names, 'tend_ug' ) )  THEN
2119                ALLOCATE( init_3d%ug_init(nzb:nzt+1) )
2120                CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_ug', 1,                &
2121                                      init_3d%ug_init )
2122                init_3d%from_file_ug = .TRUE.
2123             ELSE
2124                init_3d%from_file_ug = .FALSE.
2125             ENDIF
2126             IF ( check_existence( var_names, 'tend_vg' ) )  THEN
2127                ALLOCATE( init_3d%vg_init(nzb:nzt+1) )
2128                CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_vg', 1,                &
2129                                      init_3d%vg_init )
2130                init_3d%from_file_vg = .TRUE.
2131             ELSE
2132                init_3d%from_file_vg = .FALSE.
2133             ENDIF
2134!
2135!--          Read inital 3D data of u, v, w, pt and q,
2136!--          derived from COSMO model. Read PE-wise yz-slices.
2137!--          Please note, the u-, v- and w-component are defined on different
2138!--          grids with one element less in the x-, y-,
2139!--          and z-direction, respectively. Hence, reading is subdivided
2140!--          into separate loops. Moreover, i and j are used
2141!--          as start index in the NF90 interface.
2142!--          The passed arguments for u, and v are (i,j)-1, respectively,
2143!--          in contrast to the remaining quantities. This is because in case
2144!--          of forcing is applied, the input data for u and v has one
2145!--          element less along the x- and y-direction respectively.
2146!--          Read u-component
2147             IF ( check_existence( var_names, 'init_u' ) )  THEN
2148!
2149!--             Read attributes for the fill value and level-of-detail
2150                CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_u,     &
2151                                    .FALSE., 'init_u' )
2152                CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_u,       &
2153                                    .FALSE., 'init_u' )
2154!
2155!--             level-of-detail 1 - read initialization profile
2156                IF ( init_3d%lod_u == 1 )  THEN
2157                   ALLOCATE( init_3d%u_init(nzb:nzt+1) )
2158                   init_3d%u_init = 0.0_wp
2159
2160                   CALL get_variable( id_dynamic, 'init_u',                    &
2161                                      init_3d%u_init(nzb+1:nzt+1) )
2162!
2163!--             level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2164                ELSEIF ( init_3d%lod_u == 2 )  THEN
2165!
2166!--                Set offset value. In case of Dirichlet conditions at the left
2167!--                domain boundary, the u component starts at nxl+1. This case,
2168!--                the passed start-index for reading the NetCDF data is shifted
2169!--                by -1.
2170                   off_i = 1 !MERGE( 1, 0, forcing )
2171
2172                   DO  i = nxlu, nxr
2173                      DO  j = nys, nyn
2174                         CALL get_variable( id_dynamic, 'init_u', i-off_i, j,  &
2175                                            u(nzb+1:nzt+1,j,i) )
2176                      ENDDO
2177                   ENDDO
2178
2179                ENDIF
2180                init_3d%from_file_u = .TRUE.
2181             ENDIF
2182!
2183!--          Read v-component
2184             IF ( check_existence( var_names, 'init_v' ) )  THEN
2185!
2186!--             Read attributes for the fill value and level-of-detail
2187                CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_v,     &
2188                                    .FALSE., 'init_v' )
2189                CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_v,       &
2190                                    .FALSE., 'init_v' )
2191!
2192!--             level-of-detail 1 - read initialization profile
2193                IF ( init_3d%lod_v == 1 )  THEN
2194                   ALLOCATE( init_3d%v_init(nzb:nzt+1) )
2195                   init_3d%v_init = 0.0_wp
2196
2197                   CALL get_variable( id_dynamic, 'init_v',                    &
2198                                      init_3d%v_init(nzb+1:nzt+1) )
2199
2200!
2201!--             level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2202                ELSEIF ( init_3d%lod_v == 2 )  THEN
2203!
2204!--                Set offset value. In case of Dirichlet conditions at the south
2205!--                domain boundary, the v component starts at nys+1. This case,
2206!--                the passed start-index for reading the NetCDF data is shifted
2207!--                by -1.
2208                   off_j = 1 !MERGE( 1, 0, forcing )
2209
2210                   DO  i = nxl, nxr
2211                      DO  j = nysv, nyn
2212                         CALL get_variable( id_dynamic, 'init_v', i, j-off_j,  &
2213                                            v(nzb+1:nzt+1,j,i) )
2214                      ENDDO
2215                   ENDDO
2216
2217                ENDIF
2218                init_3d%from_file_v = .TRUE.
2219             ENDIF
2220!
2221!--          Read w-component
2222             IF ( check_existence( var_names, 'init_w' ) )  THEN
2223!
2224!--             Read attributes for the fill value and level-of-detail
2225                CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_w,     &
2226                                    .FALSE., 'init_w' )
2227                CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_w,       &
2228                                    .FALSE., 'init_w' )
2229!
2230!--             level-of-detail 1 - read initialization profile
2231                IF ( init_3d%lod_w == 1 )  THEN
2232                   ALLOCATE( init_3d%w_init(nzb:nzt+1) )
2233                   init_3d%w_init = 0.0_wp
2234
2235                   CALL get_variable( id_dynamic, 'init_w',                    &
2236                                      init_3d%w_init(nzb+1:nzt) )
2237
2238!
2239!--             level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2240                ELSEIF ( init_3d%lod_w == 2 )  THEN
2241                   DO  i = nxl, nxr
2242                      DO  j = nys, nyn
2243                         CALL get_variable( id_dynamic, 'init_w', i, j,        &
2244                                            w(nzb+1:nzt,j,i) )
2245                      ENDDO
2246                   ENDDO
2247
2248                ENDIF
2249                init_3d%from_file_w = .TRUE.
2250             ENDIF
2251!
2252!--          Read potential temperature
2253             IF ( .NOT. neutral )  THEN
2254                IF ( check_existence( var_names, 'init_pt' ) )  THEN
2255!
2256!--                Read attributes for the fill value and level-of-detail
2257                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_pt, &
2258                                       .FALSE., 'init_pt' )
2259                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_pt,   &
2260                                       .FALSE., 'init_pt' )
2261!
2262!--                level-of-detail 1 - read initialization profile
2263                   IF ( init_3d%lod_pt == 1 )  THEN
2264                      ALLOCATE( init_3d%pt_init(nzb:nzt+1) )
2265
2266                      CALL get_variable( id_dynamic, 'init_pt',                &
2267                                         init_3d%pt_init(nzb+1:nzt+1) )
2268!
2269!--                   Set Neumann surface boundary condition for initial profil
2270                      init_3d%pt_init(nzb) = init_3d%pt_init(nzb+1)
2271!
2272!--                level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2273                   ELSEIF ( init_3d%lod_pt == 2 )  THEN
2274                      DO  i = nxl, nxr
2275                         DO  j = nys, nyn
2276                            CALL get_variable( id_dynamic, 'init_pt', i, j,    &
2277                                               pt(nzb+1:nzt+1,j,i) )
2278                         ENDDO
2279                      ENDDO
2280
2281                   ENDIF
2282                   init_3d%from_file_pt = .TRUE.
2283                ENDIF
2284             ENDIF
2285!
2286!--          Read mixing ratio
2287             IF ( humidity )  THEN
2288                IF ( check_existence( var_names, 'init_qv' ) )  THEN
2289!
2290!--                Read attributes for the fill value and level-of-detail
2291                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_q,  &
2292                                       .FALSE., 'init_qv' )
2293                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_q,    &
2294                                       .FALSE., 'init_qv' )
2295!
2296!--                level-of-detail 1 - read initialization profile
2297                   IF ( init_3d%lod_q == 1 )  THEN
2298                      ALLOCATE( init_3d%q_init(nzb:nzt+1) )
2299
2300                      CALL get_variable( id_dynamic, 'init_qv',               &
2301                                         init_3d%q_init(nzb+1:nzt+1) )
2302!
2303!--                   Set Neumann surface boundary condition for initial profil
2304                      init_3d%q_init(nzb) = init_3d%q_init(nzb+1)
2305
2306!
2307!--                level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2308                   ELSEIF ( init_3d%lod_q == 2 )  THEN
2309                      DO  i = nxl, nxr
2310                         DO  j = nys, nyn
2311                            CALL get_variable( id_dynamic, 'init_qv', i, j,    &
2312                                               q(nzb+1:nzt+1,j,i) )
2313                         ENDDO
2314                      ENDDO
2315
2316                   ENDIF
2317                   init_3d%from_file_q = .TRUE.
2318                ENDIF
2319             ENDIF
2320!
2321!--          Read soil moisture
2322             IF ( land_surface )  THEN
2323
2324                IF ( check_existence( var_names, 'init_soil_m' ) )  THEN
2325!
2326!--                Read attributes for the fill value and level-of-detail
2327                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill,                  &
2328                                       init_3d%fill_msoil,                     &
2329                                       .FALSE., 'init_soil_m' )
2330                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod,                   &
2331                                       init_3d%lod_msoil,                      &
2332                                       .FALSE., 'init_soil_m' )
2333!
2334!--                level-of-detail 1 - read initialization profile
2335                   IF ( init_3d%lod_msoil == 1 )  THEN
2336                      ALLOCATE( init_3d%msoil_init(0:init_3d%nzs-1) )
2337
2338                      CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_m',            &
2339                                         init_3d%msoil_init(0:init_3d%nzs-1) )
2340!
2341!--                level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2342                   ELSEIF ( init_3d%lod_msoil == 2 )  THEN
2343                      ALLOCATE ( init_3d%msoil(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
2344                      DO  i = nxl, nxr
2345                         DO  j = nys, nyn
2346                            CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_m', i, j,&
2347                                               init_3d%msoil(0:init_3d%nzs-1,j,i) )
2348                         ENDDO
2349                      ENDDO
2350                   ENDIF
2351                   init_3d%from_file_msoil = .TRUE.
2352                ENDIF
2353!
2354!--             Read soil temperature
2355                IF ( check_existence( var_names, 'init_soil_t' ) )  THEN
2356!
2357!--                Read attributes for the fill value and level-of-detail
2358                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill,                  &
2359                                       init_3d%fill_tsoil,                     &
2360                                       .FALSE., 'init_soil_t' )
2361                   CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod,                   &
2362                                       init_3d%lod_tsoil,                      &
2363                                       .FALSE., 'init_soil_t' )
2364!
2365!--                level-of-detail 1 - read initialization profile
2366                   IF ( init_3d%lod_tsoil == 1 )  THEN
2367                      ALLOCATE( init_3d%tsoil_init(0:init_3d%nzs-1) )
2368
2369                      CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_t',            &
2370                                         init_3d%tsoil_init(0:init_3d%nzs-1) )
2371
2372!
2373!--                level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2374                   ELSEIF ( init_3d%lod_tsoil == 2 )  THEN
2375                      ALLOCATE ( init_3d%tsoil(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
2376                      DO  i = nxl, nxr
2377                         DO  j = nys, nyn
2378                            CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_t', i, j,&
2379                                               init_3d%tsoil(0:init_3d%nzs-1,j,i) )
2380                         ENDDO
2381                      ENDDO
2382                   ENDIF
2383                   init_3d%from_file_tsoil = .TRUE.
2384                ENDIF
2385             ENDIF
2386!
2387!--          Close input file
2388             CALL close_input_file( id_dynamic )
2389#endif
2390          ENDIF
2391#if defined( __parallel )
2392          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2393#endif
2394       ENDDO
2395!
2396!--    End of CPU measurement
2397       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'stop' )
2398!
2399!--    Finally, check if the input data has any fill values. Please note,
2400!--    checks depend on the LOD of the input data.
2401       IF ( init_3d%from_file_u )  THEN
2402          check_passed = .TRUE.
2403          IF ( init_3d%lod_u == 1 )  THEN
2404             IF ( ANY( init_3d%u_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_u ) )       &
2405                check_passed = .FALSE.
2406          ELSEIF ( init_3d%lod_u == 2 )  THEN
2407             IF ( ANY( u(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxlu:nxr) == init_3d%fill_u ) )   &
2408                check_passed = .FALSE.
2409          ENDIF
2410          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2411             message_string = 'NetCDF input for u_init must not contain ' //   &
2412                              'any _FillValues'
2413             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI004', 2, 2, 0, 6, 0 )
2414          ENDIF
2415       ENDIF
2416
2417       IF ( init_3d%from_file_v )  THEN
2418          check_passed = .TRUE.
2419          IF ( init_3d%lod_v == 1 )  THEN
2420             IF ( ANY( init_3d%v_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_v ) )       &
2421                check_passed = .FALSE.
2422          ELSEIF ( init_3d%lod_v == 2 )  THEN
2423             IF ( ANY( v(nzb+1:nzt+1,nysv:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_v ) )   &
2424                check_passed = .FALSE.
2425          ENDIF
2426          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2427             message_string = 'NetCDF input for v_init must not contain ' //   &
2428                              'any _FillValues'
2429             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI005', 2, 2, 0, 6, 0 )
2430          ENDIF
2431       ENDIF
2432
2433       IF ( init_3d%from_file_w )  THEN
2434          check_passed = .TRUE.
2435          IF ( init_3d%lod_w == 1 )  THEN
2436             IF ( ANY( init_3d%w_init(nzb+1:nzt) == init_3d%fill_w ) )         &
2437                check_passed = .FALSE.
2438          ELSEIF ( init_3d%lod_w == 2 )  THEN
2439             IF ( ANY( w(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_w ) )      &
2440                check_passed = .FALSE.
2441          ENDIF
2442          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2443             message_string = 'NetCDF input for w_init must not contain ' //   &
2444                              'any _FillValues'
2445             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI006', 2, 2, 0, 6, 0 )
2446          ENDIF
2447       ENDIF
2448
2449       IF ( init_3d%from_file_pt )  THEN
2450          check_passed = .TRUE.
2451          IF ( init_3d%lod_pt == 1 )  THEN
2452             IF ( ANY( init_3d%pt_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_pt ) )     &
2453                check_passed = .FALSE.
2454          ELSEIF ( init_3d%lod_pt == 2 )  THEN
2455             IF ( ANY( pt(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_pt ) )  &
2456                check_passed = .FALSE.
2457          ENDIF
2458          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2459             message_string = 'NetCDF input for pt_init must not contain ' //  &
2460                              'any _FillValues'
2461             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI007', 2, 2, 0, 6, 0 )
2462          ENDIF
2463       ENDIF
2464
2465       IF ( init_3d%from_file_q )  THEN
2466          check_passed = .TRUE.
2467          IF ( init_3d%lod_q == 1 )  THEN
2468             IF ( ANY( init_3d%q_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_q ) )       &
2469                check_passed = .FALSE.
2470          ELSEIF ( init_3d%lod_q == 2 )  THEN
2471             IF ( ANY( q(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_q ) )    &
2472                check_passed = .FALSE.
2473          ENDIF
2474          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2475             message_string = 'NetCDF input for q_init must not contain ' //   &
2476                              'any _FillValues'
2477             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI008', 2, 2, 0, 6, 0 )
2478          ENDIF
2479       ENDIF
2480!
2481!--    Workaround for cyclic conditions. Please see above for further explanation.
2482       IF ( bc_lr_cyc  .AND.  nxl == 0 )  nxlu = nxl
2483       IF ( bc_ns_cyc  .AND.  nys == 0 )  nysv = nys
2484
2485    END SUBROUTINE netcdf_data_input_init_3d
2486
2487!------------------------------------------------------------------------------!
2488! Description:
2489! ------------
2490!> Reads data at lateral and top boundaries derived from larger-scale model
2491!> (COSMO) by Inifor.
2492!------------------------------------------------------------------------------!
2493    SUBROUTINE netcdf_data_input_lsf
2494
2495       USE control_parameters,                                                 &
2496           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, force_bound_l, force_bound_n,          &
2497                  force_bound_r, force_bound_s,                                &
2498                  forcing, humidity, message_string, neutral, simulated_time
2499
2500
2501       USE indices,                                                            &
2502           ONLY:  nxl, nxlu, nxr, nyn, nys, nysv, nzb, nzt
2503
2504       IMPLICIT NONE
2505
2506
2507       INTEGER(iwp) ::  i          !< running index along x-direction
2508       INTEGER(iwp) ::  ii         !< running index for IO blocks
2509       INTEGER(iwp) ::  id_dynamic !< NetCDF id of dynamic input file
2510       INTEGER(iwp) ::  j          !< running index along y-direction
2511       INTEGER(iwp) ::  k          !< running index along z-direction
2512       INTEGER(iwp) ::  num_vars   !< number of variables in netcdf input file
2513       INTEGER(iwp) ::  t          !< running index time dimension
2514
2515       REAL(wp) ::  dum           !< dummy variable to skip columns while reading topography file
2516
2517       force%from_file = MERGE( .TRUE., .FALSE., input_pids_dynamic )
2518!
2519!--    Skip input if no forcing from larger-scale models is applied.
2520       IF ( .NOT. forcing )  RETURN
2521
2522!
2523!--    CPU measurement
2524       CALL cpu_log( log_point_s(86), 'NetCDF input forcing', 'start' )
2525
2526       DO  ii = 0, io_blocks-1
2527          IF ( ii == io_group )  THEN
2528#if defined ( __netcdf )
2529!
2530!--          Open file in read-only mode
2531             CALL open_read_file( TRIM( input_file_dynamic ) //                &
2532                                  TRIM( coupling_char ), id_dynamic )
2533!
2534!--          Initialize INIFOR forcing.
2535             IF ( .NOT. force%init )  THEN
2536!
2537!--             At first, inquire all variable names.
2538                CALL inquire_num_variables( id_dynamic, num_vars )
2539!
2540!--             Allocate memory to store variable names.
2541                ALLOCATE( force%var_names(1:num_vars) )
2542                CALL inquire_variable_names( id_dynamic, force%var_names )
2543!
2544!--             Read time dimension, allocate memory and finally read time array
2545                CALL get_dimension_length( id_dynamic, force%nt, 'time' )
2546
2547                IF ( check_existence( force%var_names, 'time' ) )  THEN
2548                   ALLOCATE( force%time(0:force%nt-1) )
2549                   CALL get_variable( id_dynamic, 'time', force%time )
2550                ENDIF
2551!
2552!--             Read vertical dimension of scalar und w grid
2553                CALL get_dimension_length( id_dynamic, force%nzu, 'z' )
2554                CALL get_dimension_length( id_dynamic, force%nzw, 'zw' )
2555
2556                IF ( check_existence( force%var_names, 'z' ) )  THEN
2557                   ALLOCATE( force%zu_atmos(1:force%nzu) )
2558                   CALL get_variable( id_dynamic, 'z', force%zu_atmos )
2559                ENDIF
2560                IF ( check_existence( force%var_names, 'zw' ) )  THEN
2561                   ALLOCATE( force%zw_atmos(1:force%nzw) )
2562                   CALL get_variable( id_dynamic, 'zw', force%zw_atmos )
2563                ENDIF
2564
2565!
2566!--             Read surface pressure
2567                IF ( check_existence( force%var_names,                         &
2568                                  'surface_forcing_surface_pressure' ) )  THEN
2569                   ALLOCATE( force%surface_pressure(0:force%nt-1) )
2570                   CALL get_variable( id_dynamic,                              &
2571                                      'surface_forcing_surface_pressure',      &
2572                                      force%surface_pressure )
2573                ENDIF
2574!
2575!--             Set control flag to indicate that initialization is already done
2576                force%init = .TRUE.
2577
2578             ENDIF
2579
2580!
2581!--          Obtain time index for current input starting at 0.
2582!--          @todo: At the moment time, in INIFOR and simulated time correspond
2583!--                 to each other. If required, adjust to daytime.
2584             force%tind = MINLOC( ABS( force%time - simulated_time ), DIM = 1 )&
2585                          - 1
2586             force%tind_p = force%tind + 1
2587!
2588!--          Read geostrophic wind components. In case of forcing, this is only
2589!--          required if cyclic boundary conditions are applied.
2590             IF ( bc_lr_cyc  .AND.  bc_ns_cyc )  THEN
2591                DO  t = force%tind, force%tind_p
2592                   CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_ug', t+1,           &
2593                                         force%ug(t-force%tind,:) )
2594                   CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_vg', t+1,           &
2595                                         force%ug(t-force%tind,:) )
2596                ENDDO
2597             ENDIF
2598!
2599!--          Read data at lateral and top boundaries. Please note, at left and
2600!--          right domain boundary, yz-layers are read for u, v, w, pt and q.
2601!--          For the v-component, the data starts at nysv, while for the other
2602!--          quantities the data starts at nys. This is equivalent at the north
2603!--          and south domain boundary for the u-component.
2604!--          The function get_variable_bc assumes the start indices with respect
2605!--          to the netcdf file convention (data starts at index 1). For this
2606!--          reason, nys+1 / nxl+1 are passed instead of nys / nxl. For the
2607!--          the u- and v-component at the north/south, and left/right boundary,
2608!--          nxlu and nysv are passed, respectively, since these always starts
2609!--          at index 1 in case of forcing.
2610
2611             IF ( force_bound_l )  THEN
2612                DO  j = nys, nyn
2613                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2614                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_left_u',   &
2615                                      t+1,                                     &
2616                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2617                                      j+1, 1,                                  &
2618                                      force%u_left(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2619                   ENDDO
2620                ENDDO
2621
2622                DO  j = nysv, nyn
2623                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2624                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_left_v',   &
2625                                      t+1,                                     &
2626                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2627                                      j, 1,                                    &
2628                                      force%v_left(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2629                   ENDDO
2630                ENDDO
2631                DO  j = nys, nyn
2632                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2633                      CALL get_variable_bc( id_dynamic,                        &
2634                                      'ls_forcing_left_w',                     &
2635                                      t+1,                                     &
2636                                      nzb+1, nzt-(nzb+1) + 1,                  &
2637                                      j+1, 1,                                  &
2638                                      force%w_left(t-force%tind,nzb+1:nzt,j) )
2639                   ENDDO
2640                ENDDO
2641                IF ( .NOT. neutral )  THEN
2642                   DO  j = nys, nyn
2643                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2644                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2645                                      'ls_forcing_left_pt',                    &
2646                                      t+1,                                     &
2647                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2648                                      j+1, 1,                                  &
2649                                      force%pt_left(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2650                      ENDDO
2651                   ENDDO
2652                ENDIF
2653                IF ( humidity )  THEN
2654                   DO  j = nys, nyn
2655                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2656                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2657                                      'ls_forcing_left_qv',                    &
2658                                      t+1,                                     &
2659                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2660                                      j+1, 1,                                  &
2661                                      force%q_left(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2662                      ENDDO
2663                   ENDDO
2664                ENDIF
2665             ENDIF
2666
2667             IF ( force_bound_r )  THEN
2668                DO  j = nys, nyn
2669                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2670                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_right_u',  &
2671                                      t+1,                                     &
2672                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2673                                      j+1, 1,                                  &
2674                                      force%u_right(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2675                   ENDDO
2676                ENDDO
2677                DO  j = nysv, nyn
2678                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2679                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_right_v',  &
2680                                      t+1,                                     &
2681                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2682                                      j, 1,                                    &
2683                                      force%v_right(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2684                   ENDDO
2685                ENDDO
2686                DO  j = nys, nyn
2687                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2688                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_right_w',  &
2689                                      t+1,                                     &
2690                                      nzb+1, nzt-(nzb+1)+1,                    &
2691                                      j+1, 1,                                  &
2692                                      force%w_right(t-force%tind,nzb+1:nzt,j) )
2693                   ENDDO
2694                ENDDO
2695                IF ( .NOT. neutral )  THEN
2696                   DO  j = nys, nyn
2697                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2698                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2699                                      'ls_forcing_right_pt',                   &
2700                                      t+1,                                     &
2701                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2702                                      j+1, 1,                                  &
2703                                      force%pt_right(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2704                      ENDDO
2705                   ENDDO
2706                ENDIF
2707                IF ( humidity )  THEN
2708                   DO  j = nys, nyn
2709                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2710                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2711                                      'ls_forcing_right_qv',                   &
2712                                      t+1,                                     &
2713                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2714                                      j+1, 1,                                  &
2715                                      force%q_right(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,j) )
2716                      ENDDO
2717                   ENDDO
2718                ENDIF
2719             ENDIF
2720
2721             IF ( force_bound_n )  THEN
2722                DO  i = nxlu, nxr
2723                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2724                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_north_u',  &
2725                                      t+1,                                     &
2726                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2727                                      i, 1,                                    &
2728                                      force%u_north(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2729                   ENDDO
2730                ENDDO
2731                DO  i = nxl, nxr
2732                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2733                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_north_v',  &
2734                                      t+1,                                     &
2735                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2736                                      i+1, 1,                                  &
2737                                      force%v_north(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2738                   ENDDO
2739                ENDDO
2740                DO  i = nxl, nxr
2741                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2742                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_north_w',  &
2743                                      t+1,                                     &
2744                                      nzb+1, nzt-(nzb+1)+1,                    &
2745                                      i+1, 1,                                  &
2746                                      force%w_north(t-force%tind,nzb+1:nzt,i) )
2747                   ENDDO
2748                ENDDO
2749                IF ( .NOT. neutral )  THEN
2750                   DO  i = nxl, nxr
2751                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2752                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2753                                      'ls_forcing_north_pt',                   &
2754                                      t+1,                                     &
2755                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2756                                      i+1, 1,                                  &
2757                                      force%pt_north(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2758                      ENDDO
2759                   ENDDO
2760                ENDIF
2761                IF ( humidity )  THEN
2762                   DO  i = nxl, nxr
2763                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2764                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2765                                      'ls_forcing_north_qv',                   &
2766                                      t+1,                                     &
2767                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2768                                      i+1, 1,                                  &
2769                                      force%q_north(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2770                      ENDDO
2771                   ENDDO
2772                ENDIF
2773             ENDIF
2774
2775             IF ( force_bound_s )  THEN
2776                DO  i = nxlu, nxr
2777                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2778                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_south_u',  &
2779                                      t+1,                                     &
2780                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2781                                      i, 1,                                    &
2782                                      force%u_south(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2783                   ENDDO
2784                ENDDO
2785                DO  i = nxl, nxr
2786                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2787                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_south_v',  &
2788                                      t+1,                                     &
2789                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2790                                      i+1, 1,                                  &
2791                                      force%v_south(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2792                   ENDDO
2793                ENDDO
2794                DO  i = nxl, nxr
2795                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2796                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_south_w',  &
2797                                      t+1,                                     &
2798                                      nzb+1, nzt-(nzb+1)+1,                    &
2799                                      i+1, 1,                                  &
2800                                      force%w_south(t-force%tind,nzb+1:nzt,i) )
2801                   ENDDO
2802                ENDDO
2803                IF ( .NOT. neutral )  THEN
2804                   DO  i = nxl, nxr
2805                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2806                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2807                                      'ls_forcing_south_pt',                   &
2808                                      t+1,                                     &
2809                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2810                                      i+1, 1,                                  &
2811                                      force%pt_south(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2812                      ENDDO
2813                   ENDDO
2814                ENDIF
2815                IF ( humidity )  THEN
2816                   DO  i = nxl, nxr
2817                      DO  t = force%tind, force%tind_p
2818                         CALL get_variable_bc( id_dynamic,                     &
2819                                      'ls_forcing_south_qv',                   &
2820                                      t+1,                                     &
2821                                      nzb+1, nzt+1-(nzb+1)+1,                  &
2822                                      i+1, 1,                                  &
2823                                      force%q_south(t-force%tind,nzb+1:nzt+1,i) )
2824                      ENDDO
2825                   ENDDO
2826                ENDIF
2827             ENDIF
2828!
2829!--          Top boundary
2830             DO  i = nxlu, nxr
2831                DO  t = force%tind, force%tind_p
2832                   CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_top_u',       &
2833                                   t+1,                                        &
2834                                   nys+1, nyn-nys+1,                           &
2835                                   i, 1,                                       &
2836                                   force%u_top(t-force%tind,nys:nyn,i) )
2837                ENDDO
2838             ENDDO
2839             DO  i = nxl, nxr
2840                DO  t = force%tind, force%tind_p
2841                   CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_top_v',       &
2842                                   t+1,                                        &
2843                                   nysv, nyn-nysv+1,                           &
2844                                   i+1, 1,                                     &
2845                                   force%v_top(t-force%tind,nysv:nyn,i) )
2846                ENDDO
2847             ENDDO
2848             DO  i = nxl, nxr
2849                DO  t = force%tind, force%tind_p
2850                   CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_top_w',       &
2851                                   t+1,                                        &
2852                                   nys+1, nyn-nys+1,                           &
2853                                   i+1, 1,                                     &
2854                                   force%w_top(t-force%tind,nys:nyn,i) )
2855                ENDDO
2856             ENDDO
2857             IF ( .NOT. neutral )  THEN
2858                DO  i = nxl, nxr
2859                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2860                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_top_pt',   &
2861                                      t+1,                                     &
2862                                      nys+1, nyn-nys+1,                        &
2863                                      i+1, 1,                                  &
2864                                      force%pt_top(t-force%tind,nys:nyn,i) )
2865                   ENDDO
2866                ENDDO
2867             ENDIF
2868             IF ( humidity )  THEN
2869                DO  i = nxl, nxr
2870                   DO  t = force%tind, force%tind_p
2871                      CALL get_variable_bc( id_dynamic, 'ls_forcing_top_qv',   &
2872                                      t+1,                                     &
2873                                      nys+1, nyn-nys+1,                        &
2874                                      i+1, 1,                                  &
2875                                      force%q_top(t-force%tind,nys:nyn,i) )
2876                   ENDDO
2877                ENDDO
2878             ENDIF
2879
2880!
2881!--          Close input file
2882             CALL close_input_file( id_dynamic )
2883#endif
2884          ENDIF
2885#if defined( __parallel )
2886          CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
2887#endif
2888       ENDDO
2889
2890!
2891!--    End of CPU measurement
2892       CALL cpu_log( log_point_s(86), 'NetCDF input forcing', 'stop' )
2893
2894!
2895!--    Finally, after data input set control flag indicating that vertical
2896!--    inter- and/or extrapolation is required.
2897!--    Please note, inter/extrapolation of INIFOR data is only a workaroud,
2898!--    as long as INIFOR delivers vertically equidistant data.
2899       force%interpolated = .FALSE.
2900
2901    END SUBROUTINE netcdf_data_input_lsf
2902
2903
2904!------------------------------------------------------------------------------!
2905! Description:
2906! ------------
2907!> Checks input file for consistency and minimum requirements.
2908!------------------------------------------------------------------------------!
2909    SUBROUTINE netcdf_data_input_check_dynamic
2910
2911       USE control_parameters,                                                 &
2912           ONLY:  initializing_actions, forcing, message_string
2913
2914       IMPLICIT NONE
2915
2916!
2917!--    In case of forcing, check whether dynamic input file is present
2918       IF ( .NOT. input_pids_dynamic  .AND.  forcing )  THEN
2919          message_string = 'forcing = .TRUE. requires dynamic input file ' //  &
2920                            TRIM( input_file_dynamic ) // TRIM( coupling_char )
2921          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI009', 1, 2, 0, 6, 0 )
2922       ENDIF
2923!
2924!--    Dynamic input file must also be present if initialization via inifor is
2925!--    prescribed.
2926       IF ( .NOT. input_pids_dynamic  .AND.                                    &
2927            TRIM( initializing_actions ) == 'inifor' )  THEN
2928          message_string = 'initializing_actions = inifor requires dynamic ' //&
2929                           'input file ' // TRIM( input_file_dynamic ) //      &
2930                           TRIM( coupling_char )
2931          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI010', 1, 2, 0, 6, 0 )
2932       ENDIF
2933
2934    END SUBROUTINE netcdf_data_input_check_dynamic
2935
2936!------------------------------------------------------------------------------!
2937! Description:
2938! ------------
2939!> Checks input file for consistency and minimum requirements.
2940!------------------------------------------------------------------------------!
2941    SUBROUTINE netcdf_data_input_check_static
2942
2943       USE arrays_3d,                                                          &
2944           ONLY:  zu
2945
2946       USE control_parameters,                                                 &
2947           ONLY:  land_surface, message_string, urban_surface
2948
2949       USE grid_variables,                                                     &
2950           ONLY:  dx, dy
2951
2952       USE indices,                                                            &
2953           ONLY:  nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys
2954
2955       IMPLICIT NONE
2956
2957       INTEGER(iwp) ::  i      !< loop index along x-direction
2958       INTEGER(iwp) ::  j      !< loop index along y-direction
2959       INTEGER(iwp) ::  n_surf !< number of different surface types at given location
2960
2961       LOGICAL      ::  check_passed !< flag indicating if a check passed
2962
2963!
2964!--    Return if no static input file is available
2965       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
2966!
2967!--    Check whether dimension size in input file matches the model dimensions
2968       IF ( dim_static%nx-1 /= nx  .OR.  dim_static%ny-1 /= ny )  THEN
2969          message_string = 'Static input file: horizontal dimension in ' //    &
2970                           'x- and/or y-direction ' //                         &
2971                           'do not match the respective model dimension'
2972          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI011', 1, 2, 0, 6, 0 )
2973       ENDIF
2974!
2975!--    Check if grid spacing of provided input data matches the respective
2976!--    grid spacing in the model.
2977       IF ( dim_static%x(1) - dim_static%x(0) /= dx  .OR.                      &
2978            dim_static%y(1) - dim_static%y(0) /= dy )  THEN
2979          message_string = 'Static input file: horizontal grid spacing ' //    &
2980                           'in x- and/or y-direction ' //                      &
2981                           'do not match the respective model grid spacing.'
2982          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI012', 1, 2, 0, 6, 0 )
2983       ENDIF
2984!
2985!--    Check orography for fill-values. For the moment, give an error message.
2986!--    More advanced methods, e.g. a nearest neighbor algorithm as used in GIS
2987!--    systems might be implemented later.
2988!--    Please note, if no terrain height is provided, it is set to 0.
2989       IF ( ANY( terrain_height_f%var == terrain_height_f%fill ) )  THEN
2990          message_string = 'NetCDF variable zt is not ' //                     &
2991                           'allowed to have missing data'
2992          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI013', 2, 2, 0, 6, 0 )
2993       ENDIF
2994!
2995!--    If 3D buildings are read, check if building information is consistent
2996!--    to numeric grid.
2997       IF ( buildings_f%from_file )  THEN
2998          IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
2999             IF ( buildings_f%nz > SIZE( zu ) )  THEN
3000                message_string = 'Reading 3D building data - too much ' //     &
3001                                 'data points along the vertical coordinate.'
3002                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI014', 2, 2, 0, 6, 0 )
3003             ENDIF
3004
3005             IF ( ANY( buildings_f%z(0:buildings_f%nz-1) /=                    &
3006                       zu(0:buildings_f%nz-1) ) )  THEN
3007                message_string = 'Reading 3D building data - vertical ' //     &
3008                                 'coordinate do not match numeric grid.'
3009                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI015', 2, 2, 0, 6, 0 )
3010             ENDIF
3011          ENDIF
3012       ENDIF
3013
3014!
3015!--    Skip further checks concerning buildings and natural surface properties
3016!--    if no urban surface and land surface model are applied.
3017       IF (  .NOT. land_surface  .OR.  .NOT. urban_surface )  RETURN
3018!
3019!--    Check for minimum requirement of surface-classification data in case
3020!--    static input file is used.
3021       IF ( ( .NOT. vegetation_type_f%from_file  .OR.                          &
3022              .NOT. pavement_type_f%from_file    .OR.                          &
3023              .NOT. water_type_f%from_file       .OR.                          &
3024              .NOT. soil_type_f%from_file             ) .OR.                   &
3025             ( urban_surface  .AND.  .NOT. building_type_f%from_file ) )  THEN
3026          message_string = 'Minimum requirement for surface classification ' //&
3027                           'is not fulfilled. At least ' //                    &
3028                           'vegetation_type, pavement_type, ' //               &
3029                           'soil_type and water_type are '//                   &
3030                           'required. If urban-surface model is applied, ' //  &
3031                           'also building_type ist required'
3032          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI016', 1, 2, 0, 6, 0 )
3033       ENDIF
3034!
3035!--    Check for general availability of input variables.
3036!--    If vegetation_type is 0 at any location, vegetation_pars as well as
3037!--    root_area_dens_s are required.
3038       IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3039          IF ( ANY( vegetation_type_f%var == 0 ) )  THEN
3040             IF ( .NOT. vegetation_pars_f%from_file )  THEN
3041                message_string = 'If vegegation_type = 0 at any location, ' // &
3042                                 'vegetation_pars is required'
3043                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI017', 2, 2, 0, 6, 0 )
3044             ENDIF
3045             IF ( .NOT. root_area_density_lsm_f%from_file )  THEN
3046                message_string = 'If vegegation_type = 0 at any location, ' // &
3047                                 'root_area_dens_s is required'
3048                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI018', 2, 2, 0, 6, 0 )
3049             ENDIF
3050          ENDIF
3051       ENDIF
3052!
3053!--    If soil_type is zero at any location, soil_pars is required.
3054       IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
3055          check_passed = .TRUE.
3056          IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3057             IF ( ANY( soil_type_f%var_2d == 0 ) )  THEN
3058                IF ( .NOT. soil_pars_f%from_file )  check_passed = .FALSE.
3059             ENDIF
3060          ELSE
3061             IF ( ANY( soil_type_f%var_3d == 0 ) )  THEN
3062                IF ( .NOT. soil_pars_f%from_file )  check_passed = .FALSE.
3063             ENDIF
3064          ENDIF
3065          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3066             message_string = 'If soil_type = 0 at any location, ' //          &
3067                              'soil_pars is required'
3068             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI019', 2, 2, 0, 6, 0 )
3069          ENDIF
3070       ENDIF
3071!
3072!--    If building_type is zero at any location, building_pars is required.
3073       IF ( building_type_f%from_file )  THEN
3074          IF ( ANY( building_type_f%var == 0 ) )  THEN
3075             IF ( .NOT. building_pars_f%from_file )  THEN
3076                message_string = 'If building_type = 0 at any location, ' //   &
3077                                 'building_pars is required'
3078                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI020', 2, 2, 0, 6, 0 )
3079             ENDIF
3080          ENDIF
3081       ENDIF
3082!
3083!--    If albedo_type is zero at any location, albedo_pars is required.
3084       IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
3085          IF ( ANY( albedo_type_f%var == 0 ) )  THEN
3086             IF ( .NOT. albedo_pars_f%from_file )  THEN
3087                message_string = 'If albedo_type = 0 at any location, ' //     &
3088                                 'albedo_pars is required'
3089                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI021', 2, 2, 0, 6, 0 )
3090             ENDIF
3091          ENDIF
3092       ENDIF
3093!
3094!--    If pavement_type is zero at any location, pavement_pars is required.
3095       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3096          IF ( ANY( pavement_type_f%var == 0 ) )  THEN
3097             IF ( .NOT. pavement_pars_f%from_file )  THEN
3098                message_string = 'If pavement_type = 0 at any location, ' //   &
3099                                 'pavement_pars is required'
3100                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI022', 2, 2, 0, 6, 0 )
3101             ENDIF
3102          ENDIF
3103       ENDIF
3104!
3105!--    If pavement_type is zero at any location, also pavement_subsurface_pars
3106!--    is required.
3107       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3108          IF ( ANY( pavement_type_f%var == 0 ) )  THEN
3109             IF ( .NOT. pavement_subsurface_pars_f%from_file )  THEN
3110                message_string = 'If pavement_type = 0 at any location, ' //   &
3111                                 'pavement_subsurface_pars is required'
3112                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI023', 2, 2, 0, 6, 0 )
3113             ENDIF
3114          ENDIF
3115       ENDIF
3116!
3117!--    If water_type is zero at any location, water_pars is required.
3118       IF ( water_type_f%from_file )  THEN
3119          IF ( ANY( water_type_f%var == 0 ) )  THEN
3120             IF ( .NOT. water_pars_f%from_file )  THEN
3121                message_string = 'If water_type = 0 at any location, ' //      &
3122                                 'water_pars is required'
3123                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI024', 2, 2, 0, 6, 0 )
3124             ENDIF
3125          ENDIF
3126       ENDIF
3127!
3128!--    Check for local consistency of the input data.
3129       DO  i = nxl, nxr
3130          DO  j = nys, nyn
3131!
3132!--          For each (y,x)-location at least one of the parameters
3133!--          vegetation_type, pavement_type, building_type, or water_type
3134!--          must be set to a non­missing value.
3135             IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == vegetation_type_f%fill  .AND.  &
3136                  pavement_type_f%var(j,i)   == pavement_type_f%fill    .AND.  &
3137                  building_type_f%var(j,i)   == building_type_f%fill    .AND.  &
3138                  water_type_f%var(j,i)      == water_type_f%fill )  THEN
3139                WRITE( message_string, * ) 'At least one of the parameters '// &
3140                                 'vegetation_type, pavement_type, '     //     &
3141                                 'building_type, or water_type must be set '// &
3142                                 'to a non-missing value. Grid point: ', j, i
3143                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI025', 2, 2, 0, 6, 0 )
3144             ENDIF
3145!
3146!--          Note that a soil_type is required for each location (y,x) where
3147!--          either vegetation_type or pavement_type is a non­missing value.
3148             IF ( ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill  .OR. &
3149                    pavement_type_f%var(j,i)   /= pavement_type_f%fill ) )  THEN
3150                check_passed = .TRUE.
3151                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3152                   IF ( soil_type_f%var_2d(j,i) == soil_type_f%fill )          &
3153                      check_passed = .FALSE.
3154                ELSE
3155                   IF ( ANY( soil_type_f%var_3d(:,j,i) == soil_type_f%fill) )  &
3156                      check_passed = .FALSE.
3157                ENDIF
3158
3159                IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3160                   message_string = 'soil_type is required for each '//        &
3161                                 'location (y,x) where vegetation_type or ' // &
3162                                 'pavement_type is a non-missing value.'
3163                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI026',            &
3164                                  2, 2, 0, 6, 0 )
3165                ENDIF
3166             ENDIF
3167!
3168!--          Check for consistency of surface fraction. If more than one type
3169!--          is set, surface fraction need to be given and the sum must not
3170!--          be larger than 1.
3171             n_surf = 0
3172             IF ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill )       &
3173                n_surf = n_surf + 1
3174             IF ( water_type_f%var(j,i)      /= water_type_f%fill )            &
3175                n_surf = n_surf + 1
3176             IF ( pavement_type_f%var(j,i)   /= pavement_type_f%fill )         &
3177                n_surf = n_surf + 1
3178
3179             IF ( n_surf > 1 )  THEN
3180                IF ( ANY ( surface_fraction_f%frac(:,j,i) ==                   &
3181                     surface_fraction_f%fill ) )  THEN
3182                   message_string = 'If more than one surface type is ' //     &
3183                                 'given at a location, surface_fraction ' //   &
3184                                 'must be provided.'
3185                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI027',            &
3186                                  2, 2, 0, 6, 0 )
3187                ENDIF
3188                IF ( SUM ( surface_fraction_f%frac(:,j,i) ) > 1.0_wp )  THEN
3189                   message_string = 'surface_fraction must not exceed 1'
3190                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI028',            &
3191                                  2, 2, 0, 6, 0 )
3192                ENDIF
3193             ENDIF
3194!
3195!--          Check for further mismatches, e.g. vegetation_type is set but
3196!--          surface vegetation fraction is zero.
3197             IF ( ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill  .AND.&
3198                 ( surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) == 0.0_wp .OR.    &
3199                   surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) ==                &
3200                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3201                  )  .OR.                                                      &
3202                  ( pavement_type_f%var(j,i) /= pavement_type_f%fill     .AND. &
3203                 ( surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) == 0.0_wp .OR.   &
3204                   surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) ==               &
3205                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3206                  )  .OR.                                                      &
3207                  ( water_type_f%var(j,i) /= water_type_f%fill           .AND. &
3208                 ( surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) == 0.0_wp .OR.     &
3209                   surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) ==                 &
3210                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3211                  ) )  THEN
3212                WRITE( message_string, * ) 'Mismatch in setting of '     //    &
3213                             'surface_fraction. Vegetation-, pavement-, or '// &
3214                             'water surface is given at (i,j) = ( ', i, j,     &
3215                             ' ), but surface fraction is 0 for the given type.'
3216                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI029',               &
3217                               2, 2, 0, 6, 0 )
3218             ENDIF
3219!
3220!--          Check for further mismatches, e.g. vegetation_type is not set
3221!--          surface vegetation fraction is non-zero.
3222             IF ( ( vegetation_type_f%var(j,i) == vegetation_type_f%fill  .AND.&
3223                 ( surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) /= 0.0_wp .AND.   &
3224                   surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) /=                &
3225                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3226                  )  .OR.                                                      &
3227                  ( pavement_type_f%var(j,i) == pavement_type_f%fill     .AND. &
3228                 ( surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) /= 0.0_wp .AND.  &
3229                   surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) /=               &
3230                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3231                  )  .OR.                                                      &
3232                  ( water_type_f%var(j,i) == water_type_f%fill           .AND. &
3233                 ( surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) /= 0.0_wp .AND.    &
3234                   surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) /=                 &
3235                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3236                  ) )  THEN
3237                WRITE( message_string, * ) 'Mismatch in setting of '     //    &
3238                             'surface_fraction. Vegetation-, pavement-, or '// &
3239                             'water surface is not given at (i,j) = ( ', i, j, &
3240                             ' ), but surface fraction is not 0 for the ' //   &
3241                             'given type.'
3242                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI030',               &
3243                               2, 2, 0, 6, 0 )
3244             ENDIF
3245!
3246!--          Check vegetation_pars. If vegetation_type is 0, all parameters
3247!--          need to be set, otherwise, single parameters set by
3248!--          vegetation_type can be overwritten.
3249             IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3250                IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3251                   IF ( ANY( vegetation_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==               &
3252                             vegetation_pars_f%fill ) )  THEN
3253                      message_string = 'If vegetation_type(y,x) = 0, all '  // &
3254                                       'parameters of vegetation_pars at '//   &
3255                                       'this location must be set.'
3256                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI031',         &
3257                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3258                   ENDIF
3259                ENDIF
3260             ENDIF
3261!
3262!--          Check root distribution. If vegetation_type is 0, all levels must
3263!--          be set.
3264             IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3265                IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3266                   IF ( ANY( root_area_density_lsm_f%var(:,j,i) ==             &
3267                             root_area_density_lsm_f%fill ) )  THEN
3268                      message_string = 'If vegetation_type(y,x) = 0, all ' //  &
3269                                       'levels of root_area_dens_s ' //        &
3270                                       'must be set at this location.'
3271                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI032',         &
3272                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3273                   ENDIF
3274                ENDIF
3275             ENDIF
3276!
3277!--          Check soil parameters. If soil_type is 0, all parameters
3278!--          must be set.
3279             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
3280                check_passed = .TRUE.
3281                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3282                   IF ( soil_type_f%var_2d(j,i) == 0 )  THEN
3283                      IF ( ANY( soil_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                  &
3284                                soil_pars_f%fill ) )  check_passed = .FALSE.
3285                   ENDIF
3286                ELSE
3287                   IF ( ANY( soil_type_f%var_3d(:,j,i) == 0 ) )  THEN
3288                      IF ( ANY( soil_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                  &
3289                                soil_pars_f%fill ) )  check_passed = .FALSE.
3290                   ENDIF
3291                ENDIF
3292                IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3293                   message_string = 'If soil_type(y,x) = 0, all levels of '  //&
3294                                    'soil_pars at this location must be set.'
3295                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI033',            &
3296                                  2, 2, 0, 6, 0 )
3297                ENDIF
3298             ENDIF
3299
3300!
3301!--          Check building parameters. If building_type is 0, all parameters
3302!--          must be set.
3303             IF ( building_type_f%from_file )  THEN
3304                IF ( building_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3305                   IF ( ANY( building_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                 &
3306                             building_pars_f%fill ) )  THEN
3307                      message_string = 'If building_type(y,x) = 0, all ' //    &
3308                                       'parameters of building_pars at this '//&
3309                                       'location must be set.'
3310                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI034',         &
3311                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3312                   ENDIF
3313                ENDIF
3314             ENDIF
3315!
3316!--          Check if building_type is set at each building and vice versa.
3317             IF ( building_type_f%from_file  .AND.  buildings_f%from_file )  THEN
3318                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3319                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i)  /= buildings_f%fill1  .AND.   &
3320                        building_type_f%var(j,i) == building_type_f%fill )  THEN
3321
3322                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3323                                         'building is set requires a type ' // &
3324                                         '( and vice versa ) in case the ' //  &
3325                                         'urban-surface model is applied. ' // &
3326                                         'i, j = ', i, j
3327                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI035',         &
3328                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3329                   ENDIF
3330                ENDIF
3331                IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3332                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )  .AND.           &
3333                        building_type_f%var(j,i) == building_type_f%fill )  THEN
3334                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3335                                         'building is set requires a type ' // &
3336                                         '( and vice versa ) in case the ' //  &
3337                                         'urban-surface model is applied. ' // &
3338                                         'i, j = ', i, j
3339                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI035',         &
3340                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3341                   ENDIF
3342                ENDIF
3343             ENDIF
3344!
3345!--          Check if at each location where a building is present also an ID
3346!--          is set and vice versa.
3347             IF ( buildings_f%from_file )  THEN
3348                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3349                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i) /= buildings_f%fill1  .AND.    &
3350                        building_id_f%var(j,i)  == building_id_f%fill )  THEN
3351                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3352                                         'building is set requires an ID ' //  &
3353                                         '( and vice versa ). i, j = ', i, j
3354                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI036',         &
3355                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3356                   ENDIF
3357                ELSEIF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3358                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )  .AND.           &
3359                        building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3360                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3361                                         'building is set requires an ID ' //  &
3362                                         '( and vice versa ). i, j = ', i, j
3363                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI036',         &
3364                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3365                   ENDIF
3366                ENDIF
3367             ENDIF
3368!
3369!--          Check if at each location where a building ID or a -type is set
3370!--          also a bulding is defined.
3371             IF ( buildings_f%from_file )  THEN
3372                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3373                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i)  /= buildings_f%fill1  .AND.   &
3374                        building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3375                      WRITE( message_string, * ) 'Each building grid point '// &
3376                                                 'requires an ID.', i, j
3377                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI036',         &
3378                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3379                   ENDIF
3380                ELSEIF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3381                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )                  &
3382                  .AND. building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3383                      WRITE( message_string, * ) 'Each building grid point '// &
3384                                                 'requires an ID.', i, j
3385                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI036',         &
3386                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3387                   ENDIF
3388                ENDIF
3389             ENDIF
3390!
3391!--          Check albedo parameters. If albedo_type is 0, all parameters
3392!--          must be set.
3393             IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
3394                IF ( albedo_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3395                   IF ( ANY( albedo_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                   &
3396                             albedo_pars_f%fill ) )  THEN
3397                      message_string = 'If albedo_type(y,x) = 0, all ' //      &
3398                                       'parameters of albedo_pars at this ' // &
3399                                       'location must be set.'
3400                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI037',         &
3401                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3402                   ENDIF
3403                ENDIF
3404             ENDIF
3405
3406!
3407!--          Check pavement parameters. If pavement_type is 0, all parameters
3408!--          of pavement_pars must be set at this location.
3409             IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3410                IF ( pavement_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3411                   IF ( ANY( pavement_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                 &
3412                             pavement_pars_f%fill ) )  THEN
3413                      message_string = 'If pavement_type(y,x) = 0, all ' //    &
3414                                       'parameters of pavement_pars at this '//&
3415                                       'location must be set.'
3416                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI038',         &
3417                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3418                   ENDIF
3419                ENDIF
3420             ENDIF
3421!
3422!--          Check pavement-subsurface parameters. If pavement_type is 0,
3423!--          all parameters of pavement_subsurface_pars must be set  at this
3424!--          location.
3425             IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3426                IF ( pavement_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3427                   IF ( ANY( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,j,i) ==   &
3428                             pavement_subsurface_pars_f%fill ) )  THEN
3429                      message_string = 'If pavement_type(y,x) = 0, all ' //    &
3430                                       'parameters of '                  //    &
3431                                       'pavement_subsurface_pars at this '//   &
3432                                       'location must be set.'
3433                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI039',         &
3434                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3435                   ENDIF
3436                ENDIF
3437             ENDIF
3438
3439!
3440!--          Check water parameters. If water_type is 0, all parameters
3441!--          must be set  at this location.
3442             IF ( water_type_f%from_file )  THEN
3443                IF ( water_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3444                   IF ( ANY( water_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                    &
3445                             water_pars_f%fill ) )  THEN
3446                      message_string = 'If water_type(y,x) = 0, all ' //       &
3447                                       'parameters of water_pars at this ' //  &
3448                                       'location must be set.'
3449                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'NDI040',         &
3450                                     2, 2, 0, 6, 0 )
3451                   ENDIF
3452                ENDIF
3453             ENDIF
3454
3455          ENDDO
3456       ENDDO
3457
3458    END SUBROUTINE netcdf_data_input_check_static
3459
3460!------------------------------------------------------------------------------!
3461! Description:
3462! ------------
3463!> Vertical interpolation and extrapolation of 1D variables.
3464!------------------------------------------------------------------------------!
3465    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d( var, z_grid, z_file)
3466
3467       IMPLICIT NONE
3468
3469       LOGICAL      ::  top     !< flag indicating extrapolation at model top
3470
3471       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3472       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3473       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3474       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3475       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3476
3477
3478       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                  !< grid levels on numeric grid
3479       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                  !< grid levels on file grid
3480       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var      !< treated variable
3481       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  var_tmp  !< temporary variable
3482
3483
3484       kl = LBOUND(var,1)
3485       ku = UBOUND(var,1)
3486       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3487
3488       DO  k = kl, ku
3489
3490          kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3491
3492          IF ( kk < ku )  THEN
3493             IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3494                var_tmp(k) = var(kk) +                                         &
3495                                       ( var(kk+1)        - var(kk)    ) /     &
3496                                       ( z_file(kk+1)     - z_file(kk) ) *     &
3497                                       ( z_grid(k)        - z_file(kk) )
3498
3499             ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3500                var_tmp(k) = var(kk-1) +                                       &
3501                                         ( var(kk)     - var(kk-1)    ) /      &
3502                                         ( z_file(kk)  - z_file(kk-1) ) *      &
3503                                         ( z_grid(k)   - z_file(kk-1) )
3504             ENDIF
3505!
3506!--       Extrapolate
3507          ELSE
3508
3509             var_tmp(k) = var(ku) +   ( var(ku)    - var(ku-1)      ) /        &
3510                                      ( z_file(ku) - z_file(ku-1)   ) *        &
3511                                      ( z_grid(k)  - z_file(ku)     )
3512
3513          ENDIF
3514
3515       ENDDO
3516       var(:) = var_tmp(:)
3517
3518       DEALLOCATE( var_tmp )
3519
3520
3521    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d
3522
3523
3524!------------------------------------------------------------------------------!
3525! Description:
3526! ------------
3527!> Vertical interpolation and extrapolation of 1D variables from Inifor grid
3528!> onto Palm grid, where both have same dimension. Please note, the passed
3529!> paramter list in 1D version is different compared to 2D version.
3530!------------------------------------------------------------------------------!
3531    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil( var, var_file,           &
3532                                                      z_grid, z_file,          &
3533                                                      nzb_var, nzt_var,        &
3534                                                      nzb_file, nzt_file )
3535
3536       IMPLICIT NONE
3537
3538       INTEGER(iwp) ::  i        !< running index x-direction
3539       INTEGER(iwp) ::  j        !< running index y-direction
3540       INTEGER(iwp) ::  k        !< running index z-direction file
3541       INTEGER(iwp) ::  kk       !< running index z-direction stretched model grid
3542       INTEGER(iwp) ::  ku       !< upper index bound along z-direction for varialbe from file
3543       INTEGER(iwp) ::  nzb_var  !< lower bound of final array
3544       INTEGER(iwp) ::  nzt_var  !< upper bound of final array
3545       INTEGER(iwp) ::  nzb_file !< lower bound of file array
3546       INTEGER(iwp) ::  nzt_file !< upper bound of file array
3547
3548!        LOGICAL, OPTIONAL ::  depth !< flag indicating reverse z-axis, i.e. depth instead of height, e.g. in case of ocean or soil
3549
3550       REAL(wp), DIMENSION(nzb_var:nzt_var)   ::  z_grid   !< grid levels on numeric grid
3551       REAL(wp), DIMENSION(nzb_file:nzt_file) ::  z_file   !< grid levels on file grid
3552       REAL(wp), DIMENSION(nzb_var:nzt_var)   ::  var      !< treated variable
3553       REAL(wp), DIMENSION(nzb_file:nzt_file) ::  var_file !< temporary variable
3554
3555       ku = nzt_file
3556
3557       DO  k = nzb_var, nzt_var
3558!
3559!--       Determine index on Inifor grid which is closest to the actual height
3560          kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3561!
3562!--       If closest index on Inifor grid is smaller than top index,
3563!--       interpolate the data
3564          IF ( kk < nzt_file )  THEN
3565             IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3566                var(k) = var_file(kk) + ( var_file(kk+1) - var_file(kk) ) /    &
3567                                        ( z_file(kk+1)   - z_file(kk)   ) *    &
3568                                        ( z_grid(k)      - z_file(kk)   )
3569
3570             ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3571                var(k) = var_file(kk-1) + ( var_file(kk) - var_file(kk-1) ) /  &
3572                                          ( z_file(kk)   - z_file(kk-1)   ) *  &
3573                                          ( z_grid(k)    - z_file(kk-1)   )
3574             ENDIF
3575!
3576!--       Extrapolate if actual height is above the highest Inifor level
3577          ELSE
3578             var(k) = var_file(ku) + ( var_file(ku) - var_file(ku-1) ) /       &
3579                                     ( z_file(ku)   - z_file(ku-1)   ) *       &
3580                                     ( z_grid(k)    - z_file(ku)     )
3581
3582          ENDIF
3583
3584       ENDDO
3585
3586    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil
3587
3588!------------------------------------------------------------------------------!
3589! Description:
3590! ------------
3591!> Vertical interpolation and extrapolation of 2D variables at lateral boundaries.
3592!------------------------------------------------------------------------------!
3593    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_2d( var, z_grid, z_file)
3594
3595       IMPLICIT NONE
3596
3597       LOGICAL      ::  top     !< flag indicating extrapolation at model top
3598
3599       INTEGER(iwp) ::  i       !< running index x- or y -direction
3600       INTEGER(iwp) ::  il      !< lower index bound along x- or y-direction
3601       INTEGER(iwp) ::  iu      !< upper index bound along x- or y-direction
3602       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3603       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3604       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3605       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3606       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3607
3608
3609       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                  !< grid levels on numeric grid
3610       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                  !< grid levels on file grid
3611       REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var    !< treated variable
3612       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  var_tmp  !< temporary variable
3613
3614
3615       il = LBOUND(var,2)
3616       iu = UBOUND(var,2)
3617       kl = LBOUND(var,1)
3618       ku = UBOUND(var,1)
3619       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3620
3621       DO  i = il, iu
3622          DO  k = kl, ku
3623
3624             kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3625
3626             IF ( kk < ku )  THEN
3627                IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3628                   var_tmp(k) = var(kk,i) +                                    &
3629                                          ( var(kk+1,i)      - var(kk,i)  ) /  &
3630                                          ( z_file(kk+1)     - z_file(kk) ) *  &
3631                                          ( z_grid(k)        - z_file(kk) )
3632
3633                ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3634                   var_tmp(k) = var(kk-1,i) +                                  &
3635                                            ( var(kk,i)   - var(kk-1,i)  ) /   &
3636                                            ( z_file(kk)  - z_file(kk-1) ) *   &
3637                                            ( z_grid(k)   - z_file(kk-1) )
3638                ENDIF
3639!
3640!--          Extrapolate
3641             ELSE
3642
3643                var_tmp(k) = var(ku,i) + ( var(ku,i)  - var(ku-1,i)    ) /     &
3644                                         ( z_file(ku) - z_file(ku-1)   ) *     &
3645                                         ( z_grid(k)  - z_file(ku)     )
3646
3647             ENDIF
3648
3649          ENDDO
3650          var(:,i) = var_tmp(:)
3651
3652       ENDDO
3653
3654       DEALLOCATE( var_tmp )
3655
3656
3657    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_2d
3658
3659!------------------------------------------------------------------------------!
3660! Description:
3661! ------------
3662!> Vertical interpolation and extrapolation of 3D variables.
3663!------------------------------------------------------------------------------!
3664    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_3d( var, z_grid, z_file )
3665
3666       IMPLICIT NONE
3667
3668       INTEGER(iwp) ::  i       !< running index x-direction
3669       INTEGER(iwp) ::  il      !< lower index bound along x-direction
3670       INTEGER(iwp) ::  iu      !< upper index bound along x-direction
3671       INTEGER(iwp) ::  j       !< running index y-direction
3672       INTEGER(iwp) ::  jl      !< lower index bound along x-direction
3673       INTEGER(iwp) ::  ju      !< upper index bound along x-direction
3674       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3675       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3676       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3677       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3678       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3679
3680       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                      !< grid levels on numeric grid
3681       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                      !< grid levels on file grid
3682       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var      !< treated variable
3683       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  var_tmp  !< temporary variable
3684
3685       il = LBOUND(var,3)
3686       iu = UBOUND(var,3)
3687       jl = LBOUND(var,2)
3688       ju = UBOUND(var,2)
3689       kl = LBOUND(var,1)
3690       ku = UBOUND(var,1)
3691
3692       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3693
3694       DO  i = il, iu
3695          DO  j = jl, ju
3696             DO  k = kl, ku
3697
3698                kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3699
3700                IF ( kk < ku )  THEN
3701                   IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3702                      var_tmp(k) = var(kk,j,i) +                               &
3703                                             ( var(kk+1,j,i) - var(kk,j,i) ) / &
3704                                             ( z_file(kk+1)  - z_file(kk)  ) * &
3705                                             ( z_grid(k)     - z_file(kk)  )
3706
3707                   ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3708                      var_tmp(k) = var(kk-1,j,i) +                             &
3709                                             ( var(kk,j,i) - var(kk-1,j,i) ) / &
3710                                             ( z_file(kk)  - z_file(kk-1)  ) * &
3711                                             ( z_grid(k)   - z_file(kk-1)  )
3712                   ENDIF
3713!
3714!--             Extrapolate
3715                ELSE
3716                   var_tmp(k) = var(ku,j,i) +                                  &
3717                                       ( var(ku,j,i)  - var(ku-1,j,i)   ) /    &
3718                                       ( z_file(ku)   - z_file(ku-1)    ) *    &
3719                                       ( z_grid(k)    - z_file(ku)      )
3720
3721                ENDIF
3722             ENDDO
3723             var(:,j,i) = var_tmp(:)
3724          ENDDO
3725       ENDDO
3726
3727       DEALLOCATE( var_tmp )
3728
3729
3730    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_3d
3731
3732!------------------------------------------------------------------------------!
3733! Description:
3734! ------------
3735!> Checks if a given variables is on file
3736!------------------------------------------------------------------------------!
3737    FUNCTION check_existence( vars_in_file, var_name )
3738
3739       IMPLICIT NONE
3740
3741       CHARACTER(LEN=*) ::  var_name                   !< variable to be checked
3742       CHARACTER(LEN=*), DIMENSION(:) ::  vars_in_file !< list of variables in file
3743
3744       INTEGER(iwp) ::  i                              !< loop variable
3745
3746       LOGICAL ::  check_existence                     !< flag indicating whether a variable exist or not - actual return value
3747
3748       i = 1
3749       check_existence = .FALSE.
3750       DO  WHILE ( i <= SIZE( vars_in_file ) )
3751          check_existence = TRIM( vars_in_file(i) ) == TRIM( var_name )  .OR.  &
3752                            check_existence
3753          i = i + 1
3754       ENDDO
3755
3756       RETURN
3757
3758    END FUNCTION check_existence
3759
3760
3761!------------------------------------------------------------------------------!
3762! Description:
3763! ------------
3764!> Closes an existing netCDF file.
3765!------------------------------------------------------------------------------!
3766    SUBROUTINE close_input_file( id )
3767#if defined( __netcdf )
3768
3769       USE pegrid
3770
3771       IMPLICIT NONE
3772
3773       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)        ::  id        !< file id
3774
3775       nc_stat = NF90_CLOSE( id )
3776       CALL handle_error( 'close', 537 )
3777#endif
3778    END SUBROUTINE close_input_file
3779
3780!------------------------------------------------------------------------------!
3781! Description:
3782! ------------
3783!> Opens an existing netCDF file for reading only and returns its id.
3784!------------------------------------------------------------------------------!
3785    SUBROUTINE open_read_file( filename, id )
3786#if defined( __netcdf )
3787
3788       USE pegrid
3789
3790       IMPLICIT NONE
3791
3792       CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  filename  !< filename
3793       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)   ::  id        !< file id
3794       LOGICAL                       ::  file_open = .FALSE.
3795
3796#if defined( __netcdf4_parallel )
3797!      if __netcdf4_parallel is defined, parrallel NetCDF will be used unconditionally
3798       nc_stat = NF90_OPEN( filename, IOR( NF90_WRITE, NF90_MPIIO ), id,  &
3799                            COMM = comm2d, INFO = MPI_INFO_NULL )
3800       IF(nc_stat /= NF90_NOERR )  THEN                                       !possible NetCDF 3 file
3801           nc_stat = NF90_OPEN( filename, NF90_NOWRITE, id )
3802           collective_read = .FALSE.
3803           write(9,*) 'open ',TRIM(filename),' as serial NetCDF file on every PE'
3804       ELSE
3805           collective_read = .TRUE.
3806           write(9,*) 'open ',TRIM(filename),' using parallel NetCDF'
3807       END IF
3808#else
3809!      All MPI processes open und read
3810       nc_stat = NF90_OPEN( filename, NF90_NOWRITE, id )
3811#endif
3812
3813       CALL handle_error( 'open_read_file', 536 )
3814
3815#endif
3816    END SUBROUTINE open_read_file
3817
3818!------------------------------------------------------------------------------!
3819! Description:
3820! ------------
3821!> Reads global or variable-related attributes of type INTEGER (32-bit)
3822!------------------------------------------------------------------------------!
3823     SUBROUTINE get_attribute_int32( id, attribute_name, value, global,        &
3824                                     variable_name )
3825
3826       USE pegrid
3827
3828       IMPLICIT NONE
3829
3830       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3831       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
3832
3833       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3834       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3835       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT) ::  value            !< read value
3836
3837       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3838#if defined( __netcdf )
3839
3840!
3841!--    Read global attribute
3842       IF ( global )  THEN
3843          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3844          CALL handle_error( 'get_attribute_int32 global', 522 )
3845!
3846!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3847!--    variable id
3848       ELSE
3849          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3850          CALL handle_error( 'get_attribute_int32', 522 )
3851          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3852          CALL handle_error( 'get_attribute_int32', 522 )
3853       ENDIF
3854#endif
3855    END SUBROUTINE get_attribute_int32
3856
3857!------------------------------------------------------------------------------!
3858! Description:
3859! ------------
3860!> Reads global or variable-related attributes of type INTEGER (8-bit)
3861!------------------------------------------------------------------------------!
3862     SUBROUTINE get_attribute_int8( id, attribute_name, value, global,         &
3863                                    variable_name )
3864
3865       USE pegrid
3866
3867       IMPLICIT NONE
3868
3869       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3870       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
3871
3872       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3873       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3874       INTEGER(KIND=1), INTENT(INOUT) ::  value         !< read value
3875
3876       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3877#if defined( __netcdf )
3878
3879!
3880!--    Read global attribute
3881       IF ( global )  THEN
3882          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3883          CALL handle_error( 'get_attribute_int8 global', 523 )
3884!
3885!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3886!--    variable id
3887       ELSE
3888          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3889          CALL handle_error( 'get_attribute_int8', 523 )
3890          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3891          CALL handle_error( 'get_attribute_int8', 523 )
3892       ENDIF
3893#endif
3894    END SUBROUTINE get_attribute_int8
3895
3896!------------------------------------------------------------------------------!
3897! Description:
3898! ------------
3899!> Reads global or variable-related attributes of type REAL
3900!------------------------------------------------------------------------------!
3901     SUBROUTINE get_attribute_real( id, attribute_name, value, global,         &
3902                                    variable_name )
3903
3904       USE pegrid
3905
3906       IMPLICIT NONE
3907
3908       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3909       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
3910
3911       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3912       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3913
3914       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3915
3916       REAL(wp), INTENT(INOUT)     ::  value            !< read value
3917#if defined( __netcdf )
3918
3919
3920!
3921!-- Read global attribute
3922       IF ( global )  THEN
3923          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3924          CALL handle_error( 'get_attribute_real global', 524 )
3925!
3926!-- Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3927!-- variable id
3928       ELSE
3929          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3930          CALL handle_error( 'get_attribute_real', 524 )
3931          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3932          CALL handle_error( 'get_attribute_real', 524 )
3933       ENDIF
3934#endif
3935    END SUBROUTINE get_attribute_real
3936
3937!------------------------------------------------------------------------------!
3938! Description:
3939! ------------
3940!> Reads global or variable-related attributes of type CHARACTER
3941!> Remark: reading attributes of type NF_STRING return an error code 56 -
3942!> Attempt to convert between text & numbers.
3943!------------------------------------------------------------------------------!
3944     SUBROUTINE get_attribute_string( id, attribute_name, value, global,       &
3945                                      variable_name )
3946
3947       USE pegrid
3948
3949       IMPLICIT NONE
3950
3951       CHARACTER(LEN=*)                ::  attribute_name   !< attribute name
3952       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL      ::  variable_name    !< variable name
3953       CHARACTER(LEN=*), INTENT(INOUT) ::  value            !< read value
3954
3955       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3956       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3957
3958       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3959#if defined( __netcdf )
3960
3961!
3962!--    Read global attribute
3963       IF ( global )  THEN
3964          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3965          CALL handle_error( 'get_attribute_string global', 525 )
3966!
3967!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3968!--    variable id
3969       ELSE
3970          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3971          CALL handle_error( 'get_attribute_string', 525 )
3972
3973          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3974          CALL handle_error( 'get_attribute_string',525 )
3975
3976       ENDIF
3977#endif
3978    END SUBROUTINE get_attribute_string
3979
3980
3981
3982!------------------------------------------------------------------------------!
3983! Description:
3984! ------------
3985!> Get dimension array for a given dimension
3986!------------------------------------------------------------------------------!
3987     SUBROUTINE get_dimension_length( id, dim_len, variable_name )
3988#if defined( __netcdf )
3989
3990       USE pegrid
3991
3992       IMPLICIT NONE
3993
3994       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< dimension name
3995       CHARACTER(LEN=100)          ::  dum              !< dummy variable to receive return character
3996
3997       INTEGER(iwp)                ::  dim_len          !< dimension size
3998       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3999       INTEGER(iwp)                ::  id_dim           !< dimension id
4000
4001!
4002!--    First, inquire dimension ID
4003       nc_stat = NF90_INQ_DIMID( id, TRIM( variable_name ), id_dim )
4004       CALL handle_error( 'get_dimension_length', 526 )
4005!
4006!--    Inquire dimension length
4007       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim, dum, LEN = dim_len )
4008       CALL handle_error( 'get_dimension_length', 526 )
4009
4010#endif
4011    END SUBROUTINE get_dimension_length
4012
4013!------------------------------------------------------------------------------!
4014! Description:
4015! ------------
4016!> Reads a 1D integer variable from file.
4017!------------------------------------------------------------------------------!
4018     SUBROUTINE get_variable_1d_int( id, variable_name, var )
4019
4020       USE pegrid
4021
4022       IMPLICIT NONE
4023
4024       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< variable name
4025
4026       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4027       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< dimension id
4028
4029       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4030#if defined( __netcdf )
4031
4032!
4033!--    First, inquire variable ID
4034       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4035       CALL handle_error( 'get_variable_1d_int', 527 )
4036!
4037!--    Inquire dimension length
4038       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var )
4039       CALL handle_error( 'get_variable_1d_int', 527 )
4040
4041#endif
4042    END SUBROUTINE get_variable_1d_int
4043
4044!------------------------------------------------------------------------------!
4045! Description:
4046! ------------
4047!> Reads a 1D float variable from file.
4048!------------------------------------------------------------------------------!
4049     SUBROUTINE get_variable_1d_real( id, variable_name, var )
4050
4051       USE pegrid
4052
4053       IMPLICIT NONE
4054
4055       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< variable name
4056
4057       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4058       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< dimension id
4059
4060       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4061#if defined( __netcdf )
4062
4063!
4064!--    First, inquire variable ID
4065       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4066       CALL handle_error( 'get_variable_1d_real', 527 )
4067!
4068!--    Inquire dimension length
4069       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var )
4070       CALL handle_error( 'get_variable_1d_real', 527 )
4071
4072#endif
4073    END SUBROUTINE get_variable_1d_real
4074
4075
4076!------------------------------------------------------------------------------!
4077! Description:
4078! ------------
4079!> Reads a time-dependent 1D float variable from file.
4080!------------------------------------------------------------------------------!
4081    SUBROUTINE get_variable_pr( id, variable_name, t, var )
4082#if defined( __netcdf )
4083
4084       USE pegrid
4085
4086       IMPLICIT NONE
4087
4088       CHARACTER(LEN=*)                      ::  variable_name    !< variable name
4089
4090       INTEGER(iwp), INTENT(IN)              ::  id               !< file id
4091       INTEGER(iwp), DIMENSION(1:2)          ::  id_dim           !< dimension ids
4092       INTEGER(iwp)                          ::  id_var           !< dimension id
4093       INTEGER(iwp)                          ::  n_file           !< number of data-points in file along z dimension
4094       INTEGER(iwp), INTENT(IN)              ::  t                !< timestep number
4095
4096       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4097
4098!
4099!--    First, inquire variable ID
4100       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4101!
4102!--    Inquire dimension size of vertical dimension
4103       nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4104       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(1), LEN = n_file )
4105!
4106!--    Read variable.
4107       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                                &
4108                               start = (/ 1,      t     /),                    &
4109                               count = (/ n_file, 1     /) )
4110       CALL handle_error( 'get_variable_pr', 527 )
4111
4112#endif
4113    END SUBROUTINE get_variable_pr
4114
4115
4116!------------------------------------------------------------------------------!
4117! Description:
4118! ------------
4119!> Reads a 2D REAL variable from a file. Reading is done processor-wise,
4120!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4121!------------------------------------------------------------------------------!
4122    SUBROUTINE get_variable_2d_real( id, variable_name, i, var )
4123
4124       USE indices
4125       USE pegrid
4126
4127       IMPLICIT NONE
4128
4129       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4130
4131       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4132       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4133       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4134
4135       REAL(wp), DIMENSION(nys:nyn), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4136#if defined( __netcdf )
4137!
4138!--    Inquire variable id
4139       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4140!
4141!--    Get variable
4142       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var(nys:nyn),                       &
4143                               start = (/ i+1, nys+1 /),                       &
4144                               count = (/ 1, nyn - nys + 1 /) )
4145
4146       CALL handle_error( 'get_variable_2d_real', 528 )
4147#endif
4148    END SUBROUTINE get_variable_2d_real
4149
4150!------------------------------------------------------------------------------!
4151! Description:
4152! ------------
4153!> Reads a 2D 32-bit INTEGER variable from file. Reading is done processor-wise,
4154!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4155!------------------------------------------------------------------------------!
4156    SUBROUTINE get_variable_2d_int32( id, variable_name, i, var )
4157
4158       USE indices
4159       USE pegrid
4160
4161       IMPLICIT NONE
4162
4163       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4164
4165       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4166       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4167       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4168       INTEGER(iwp), DIMENSION(nys:nyn), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4169#if defined( __netcdf )
4170!
4171!--    Inquire variable id
4172       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4173!
4174!--    Get variable
4175       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var(nys:nyn),                       &
4176                               start = (/ i+1, nys+1 /),                       &
4177                               count = (/ 1, nyn - nys + 1 /) )
4178
4179       CALL handle_error( 'get_variable_2d_int32', 529 )
4180#endif
4181    END SUBROUTINE get_variable_2d_int32
4182
4183!------------------------------------------------------------------------------!
4184! Description:
4185! ------------
4186!> Reads a 2D 8-bit INTEGER variable from file. Reading is done processor-wise,
4187!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4188!------------------------------------------------------------------------------!
4189    SUBROUTINE get_variable_2d_int8( id, variable_name, i, var )
4190
4191       USE indices
4192       USE pegrid
4193
4194       IMPLICIT NONE
4195
4196       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4197
4198       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4199       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4200       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4201       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(nys:nyn), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4202#if defined( __netcdf )
4203!
4204!--    Inquire variable id
4205       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4206!
4207!--    Get variable
4208       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var(nys:nyn),                       &
4209                               start = (/ i+1, nys+1 /),                       &
4210                               count = (/ 1, nyn - nys + 1 /) )
4211
4212       CALL handle_error( 'get_variable_2d_int8', 530 )
4213#endif
4214    END SUBROUTINE get_variable_2d_int8
4215
4216!------------------------------------------------------------------------------!
4217! Description:
4218! ------------
4219!> Reads a 3D 8-bit INTEGER variable from file.
4220!------------------------------------------------------------------------------!
4221    SUBROUTINE get_variable_3d_int8( id, variable_name, i, j, var )
4222
4223       USE indices
4224       USE pegrid
4225
4226       IMPLICIT NONE
4227
4228       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4229
4230       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4231       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4232       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4233       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  j               !< index along y direction
4234       INTEGER(iwp)                  ::  n_file          !< number of data-points along 3rd dimension
4235
4236       INTEGER(iwp), DIMENSION(1:3)  ::  id_dim
4237
4238       INTEGER( KIND = 1 ), DIMENSION(nzb:nzt+1), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4239#if defined( __netcdf )
4240
4241!
4242!--    Inquire variable id
4243       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4244!
4245!--    Get length of first dimension, required for the count parameter.
4246!--    Therefore, first inquired dimension ids
4247       nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4248       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(3), LEN = n_file )
4249!
4250!--    Get variable
4251       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                  &
4252                               start = (/ i+1, j+1, 1 /),                      &
4253                               count = (/ 1, 1, n_file /) )
4254
4255       CALL handle_error( 'get_variable_3d_int8', 531 )
4256#endif
4257    END SUBROUTINE get_variable_3d_int8
4258
4259
4260!------------------------------------------------------------------------------!
4261! Description:
4262! ------------
4263!> Reads a 3D float variable from file.
4264!------------------------------------------------------------------------------!
4265    SUBROUTINE get_variable_3d_real( id, variable_name, i, j, var )
4266
4267       USE indices
4268       USE pegrid
4269
4270       IMPLICIT NONE
4271
4272       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4273
4274       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4275       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4276       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4277       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  j               !< index along y direction
4278       INTEGER(iwp)                  ::  n3              !< number of data-points along 3rd dimension
4279
4280       INTEGER(iwp), DIMENSION(3)    ::  id_dim
4281
4282       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var     !< variable to be read
4283#if defined( __netcdf )
4284
4285!
4286!--    Inquire variable id
4287       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4288!
4289!--    Get length of first dimension, required for the count parameter.
4290!--    Therefore, first inquired dimension ids
4291       nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4292       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(3), LEN = n3 )
4293!
4294!--    Get variable
4295       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                                &
4296                               start = (/ i+1, j+1, 1 /),                      &
4297                               count = (/ 1, 1, n3 /) )
4298
4299       CALL handle_error( 'get_variable_3d_real', 532 )
4300
4301#endif
4302    END SUBROUTINE get_variable_3d_real
4303
4304!------------------------------------------------------------------------------!
4305! Description:
4306! ------------
4307!> Reads a 3D float array from file.
4308!------------------------------------------------------------------------------!
4309    SUBROUTINE get_variable_3d_real_v( id, variable_name, is, ie, js, je, var )
4310
4311       USE indices
4312       USE pegrid
4313
4314       IMPLICIT NONE
4315
4316       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4317
4318       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  is,ie           !< index range along x direction
4319       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4320       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4321       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  js,je           !< index range along y direction
4322       INTEGER(iwp)                  ::  n3              !< number of data-points along 3rd dimension
4323
4324       INTEGER(iwp)                  ::  i,j,k
4325       INTEGER(iwp), DIMENSION(3)    ::  id_dim
4326
4327       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var         !< variable to be read
4328#if defined( __netcdf )
4329!
4330!--    Inside the ...static NetCDF files, the array is stored as float.
4331!--    Therefore single precision is sufficiant for the temporary array
4332
4333       REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp_var     !< temporary array to read NetCDF data in i,j,k direction
4334
4335!kk    Please check, if it is time consuming to do the inquire every time
4336!
4337!--    Inquire variable id
4338       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4339!
4340!--    Get length of first dimension, required for the count parameter.
4341!--    Therefore, first inquired dimension ids
4342       nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4343       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(3), LEN = n3 )
4344
4345       IF(collective_read)  THEN
4346          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4347       ENDIF
4348
4349!
4350!--    Allocate temporary array ro read NetCDF data in i,j,k direction
4351
4352       ALLOCATE(tmp_var(is:ie,js:je,n3))
4353!
4354!--    Get variable
4355!--    Read complete local 3-D array in oone call
4356
4357       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp_var,                              &
4358                               start = (/ is+1, js+1, 1 /),                      &
4359                               count = (/ ie-is+1, je-js+1, n3 /) )
4360
4361       CALL handle_error( 'get_variable_3d_real', 532 )
4362
4363!
4364!--    Resort data in k,j,i direction
4365
4366       DO i=is,ie
4367          DO j=js,je
4368             DO K=1,n3
4369                var (k,j-js+1,i-is+1) = tmp_var(i,j,k)
4370             END DO
4371          END DO
4372       END DO
4373
4374       DEALLOCATE(tmp_var)
4375
4376#endif
4377    END SUBROUTINE get_variable_3d_real_v
4378
4379
4380!------------------------------------------------------------------------------!
4381! Description:
4382! ------------
4383!> Reads a 4D float variable from file. Note, in constrast to 3D versions,
4384!> dimensions are already inquired and passed so that they are known here.
4385!------------------------------------------------------------------------------!
4386    SUBROUTINE get_variable_4d_real( id, variable_name, i, j, var, n3, n4 )
4387
4388       USE indices
4389       USE pegrid
4390
4391       IMPLICIT NONE
4392
4393       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4394
4395       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  i               !< index along x direction
4396       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4397       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4398       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  j               !< index along y direction
4399       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  n3              !< number of data-points along 3rd dimension
4400       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  n4              !< number of data-points along 4th dimension
4401
4402       INTEGER(iwp), DIMENSION(3)    ::  id_dim
4403
4404       REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var     !< variable to be read
4405#if defined( __netcdf )
4406
4407!
4408!--    Inquire variable id
4409       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4410!
4411!--    Get variable
4412       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                                &
4413                               start = (/ i+1, j+1, 1, 1 /),                   &
4414                               count = (/ 1, 1, n3, n4 /) )
4415
4416       CALL handle_error( 'get_variable_4d_real', 533 )
4417#endif
4418    END SUBROUTINE get_variable_4d_real
4419
4420
4421
4422!------------------------------------------------------------------------------!
4423! Description:
4424! ------------
4425!> Reads a 3D float variable at left, right, north, south and top boundaries.
4426!------------------------------------------------------------------------------!
4427    SUBROUTINE get_variable_bc( id, variable_name, t_start,                    &
4428                                i2_s, count_2, i3_s, count_3,  var )
4429
4430       USE indices
4431       USE pegrid
4432
4433       IMPLICIT NONE
4434
4435       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4436
4437       INTEGER(iwp)                  ::  count_2         !< number of elements in second dimension
4438       INTEGER(iwp)                  ::  count_3         !< number of elements in third dimension (usually 1)
4439       INTEGER(iwp)                  ::  i2_s            !< start index of second dimension
4440       INTEGER(iwp)                  ::  i3_s            !< start index of third dimension
4441       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4442       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4443       INTEGER(iwp)                  ::  t_start         !< start index at time dimension with respect to netcdf convention
4444
4445       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var     !< input variable
4446#if defined( __netcdf )
4447
4448!
4449!--    Inquire variable id
4450       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4451!
4452!--    Get variable
4453       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                              &
4454                               start = (/ i3_s, i2_s, t_start /),            &
4455                               count = (/ count_3, count_2, 1 /) )
4456
4457       CALL handle_error( 'get_variable_bc', 532 )
4458#endif
4459    END SUBROUTINE get_variable_bc
4460
4461
4462
4463!------------------------------------------------------------------------------!
4464! Description:
4465! ------------
4466!> Inquires the number of variables in a file
4467!------------------------------------------------------------------------------!
4468    SUBROUTINE inquire_num_variables( id, num_vars )
4469
4470       USE indices
4471       USE pegrid
4472
4473       IMPLICIT NONE
4474
4475       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4476       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)   ::  num_vars        !< number of variables in a file
4477#if defined( __netcdf )
4478
4479       nc_stat = NF90_INQUIRE( id, NVARIABLES = num_vars )
4480       CALL handle_error( 'inquire_num_variables', 534 )
4481
4482#endif
4483    END SUBROUTINE inquire_num_variables
4484
4485
4486!------------------------------------------------------------------------------!
4487! Description:
4488! ------------
4489!> Inquires the variable names belonging to a file.
4490!------------------------------------------------------------------------------!
4491    SUBROUTINE inquire_variable_names( id, var_names )
4492
4493       USE indices
4494       USE pegrid
4495
4496       IMPLICIT NONE
4497
4498       CHARACTER(LEN=*), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var_names   !< return variable - variable names
4499       INTEGER(iwp)                                  ::  i           !< loop variable
4500       INTEGER(iwp), INTENT(IN)                      ::  id          !< file id
4501       INTEGER(iwp)                                  ::  num_vars    !< number of variables (unused return parameter)
4502       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  varids      !< dummy array to strore variable ids temporarily
4503#if defined( __netcdf )
4504
4505       ALLOCATE( varids(1:SIZE(var_names)) )
4506       nc_stat = NF90_INQ_VARIDS( id, NVARS = num_vars, VARIDS = varids )
4507       CALL handle_error( 'inquire_variable_names', 535 )
4508
4509       DO  i = 1, SIZE(var_names)
4510          nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, varids(i), NAME = var_names(i) )
4511          CALL handle_error( 'inquire_variable_names', 535 )
4512       ENDDO
4513
4514       DEALLOCATE( varids )
4515#endif
4516    END SUBROUTINE inquire_variable_names
4517
4518!------------------------------------------------------------------------------!
4519! Description:
4520! ------------
4521!> Prints out a text message corresponding to the current status.
4522!------------------------------------------------------------------------------!
4523    SUBROUTINE handle_error( routine_name, errno )
4524
4525       USE control_parameters,                                                 &
4526           ONLY:  message_string
4527
4528       IMPLICIT NONE
4529
4530       CHARACTER(LEN=6) ::  message_identifier
4531       CHARACTER(LEN=*) ::  routine_name
4532
4533       INTEGER(iwp) ::  errno
4534#if defined( __netcdf )
4535
4536       IF ( nc_stat /= NF90_NOERR )  THEN
4537
4538          WRITE( message_identifier, '(''NC'',I4.4)' )  errno
4539          message_string = TRIM( NF90_STRERROR( nc_stat ) )
4540
4541          CALL message( routine_name, message_identifier, 2, 2, 0, 6, 1 )
4542
4543       ENDIF
4544
4545#endif
4546    END SUBROUTINE handle_error
4547
4548
4549 END MODULE netcdf_data_input_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.