source: palm/trunk/SOURCE/netcdf_data_input_mod.f90 @ 3209

Last change on this file since 3209 was 3209, checked in by suehring, 3 years ago

Additional namelist parameter to switch on/off the nesting of chemical species; Enable the input of soil data from dynamic input files independent on atmosphere in order to initialize soil properties in nested child domains from dynamic input; Revise error message number for static/dynamic input; Revise and add checks for static/dynamic input; Bugfix, add netcdf4_parallel directive for collective read operation

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 226.0 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! - Separate input of soil properties from input of atmospheric data. This
23!   enables input of soil properties also in child domains without any
24!   dependence on atmospheric input
25! - Check for missing initial 1D/3D data in dynamic input file
26! - Revise checks for matching grid spacing in model and input file
27! - Bugfix, add netcdf4_parallel directive for collective read operation
28! - Revise error message numbers
29!
30! Former revisions:
31! -----------------
32! $Id: netcdf_data_input_mod.f90 3209 2018-08-27 16:58:37Z suehring $
33! Read zsoil dimension lenght only if soil variables are provided
34!
35! 3183 2018-07-27 14:25:55Z suehring
36! Adjust input of dynamic driver according to revised Inifor version.
37! Replace simulated_time by time_since_reference_point.
38! Rename variables in mesoscale-offline nesting mode.
39!
40! 3182 2018-07-27 13:36:03Z suehring
41! Slightly revise check for surface_fraction in order to check only the relevant
42! fractions
43!
44! 3103 2018-07-04 17:30:52Z suehring
45! New check for negative terrain heights
46!
47! 3089 2018-06-27 13:20:38Z suehring
48! Revise call for message routine in case of local data inconsistencies.
49!
50! 3054 2018-06-01 16:08:59Z gronemeier
51! Bugfix: force an MPI abort if errors occur while reading building heights
52! from ASCII file
53!
54! 3053 2018-06-01 12:59:07Z suehring
55! Revise checks for variable surface_fraction
56!
57! 3051 2018-05-30 17:43:55Z suehring
58! - Speed-up NetCDF input
59! - Revise input routines and remove NetCDF input via IO-blocks since this is
60!   not working in parallel mode in case blocking collective read operations
61!   are done
62! - Temporarily revoke renaming of input variables in dynamic driver (tend_ug,
63!   tend_vg, zsoil) in order to keep dynamic input file working with current
64!   model version
65! - More detailed error messages created
66!
67! 3045 2018-05-28 07:55:41Z Giersch
68! Error messages revised
69!
70! 3041 2018-05-25 10:39:54Z gronemeier
71! Add data type for global file attributes
72! Add read of global attributes of static driver
73!
74! 3037 2018-05-24 10:39:29Z gronemeier
75! renamed 'depth' to 'zsoil'
76!
77! 3036 2018-05-24 10:18:26Z gronemeier
78! Revision of input vars according to UC2 data standard
79!  - renamed 'orography_2D' to 'zt'
80!  - renamed 'buildings_2D' to 'buildings_2d'
81!  - renamed 'buildings_3D' to 'buildings_3d'
82!  - renamed 'leaf_are_density' to 'lad'
83!  - renamed 'basal_are_density' to 'bad'
84!  - renamed 'root_are_density_lad' to 'root_area_dens_r'
85!  - renamed 'root_are_density_lsm' to 'root_area_dens_s'
86!  - renamed 'ls_forcing_ug' to 'tend_ug'
87!  - renamed 'ls_forcing_vg' to 'tend_vg'
88!
89! 3019 2018-05-13 07:05:43Z maronga
90! Improved reading speed of large NetCDF files
91!
92! 2963 2018-04-12 14:47:44Z suehring
93! - Revise checks for static input variables.
94! - Introduce index for vegetation/wall, pavement/green-wall and water/window
95!   surfaces, for clearer access of surface fraction, albedo, emissivity, etc. .
96!
97! 2958 2018-04-11 15:38:13Z suehring
98! Synchronize longitude and latitude between nested model domains, values are
99! taken from the root model.
100!
101! 2955 2018-04-09 15:14:01Z suehring
102! Extend checks for consistent setting of buildings, its ID and type.
103! Add log-points to measure CPU time of NetCDF data input.
104!
105! 2953 2018-04-09 11:26:02Z suehring
106! Bugfix in checks for initialization data
107!
108! 2947 2018-04-04 18:01:41Z suehring
109! Checks for dynamic input revised
110!
111! 2946 2018-04-04 17:01:23Z suehring
112! Bugfix for revision 2945, perform checks only if dynamic input file is
113! available.
114!
115! 2945 2018-04-04 16:27:14Z suehring
116! - Mimic for topography input slightly revised, in order to enable consistency
117!   checks
118! - Add checks for dimensions in dynamic input file and move already existing
119!   checks
120!
121! 2938 2018-03-27 15:52:42Z suehring
122! Initial read of geostrophic wind components from dynamic driver.
123!
124! 2773 2018-01-30 14:12:54Z suehring
125! Revise checks for surface_fraction.
126!
127! 2925 2018-03-23 14:54:11Z suehring
128! Check for further inconsistent settings of surface_fractions.
129! Some messages slightly rephrased and error numbers renamed.
130!
131! 2898 2018-03-15 13:03:01Z suehring
132! Check if each building has a type. Further, check if dimensions in static
133! input file match the model dimensions.
134!
135! 2897 2018-03-15 11:47:16Z suehring
136! Relax restrictions for topography input, terrain and building heights can be
137! input separately and are not mandatory any more.
138!
139! 2874 2018-03-13 10:55:42Z knoop
140! Bugfix: wrong placement of netcdf cpp-macros fixed
141!
142! 2794 2018-02-07 14:09:43Z knoop
143! Check if 3D building input is consistent to numeric grid.
144!
145! 2773 2018-01-30 14:12:54Z suehring
146! - Enable initialization with 3D topography.
147! - Move check for correct initialization in nesting mode to check_parameters.
148!
149! 2772 2018-01-29 13:10:35Z suehring
150! Initialization of simulation independent on land-surface model.
151!
152! 2746 2018-01-15 12:06:04Z suehring
153! Read plant-canopy variables independently on land-surface model usage
154!
155! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
156! Corrected "Former revisions" section
157!
158! 2711 2017-12-20 17:04:49Z suehring
159! Rename subroutine close_file to avoid double-naming.
160!
161! 2700 2017-12-15 14:12:35Z suehring
162!
163! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
164! Initial revision (suehring)
165!
166!
167!
168!
169! Authors:
170! --------
171! @author Matthias Suehring
172!
173! Description:
174! ------------
175!> Modulue contains routines to input data according to Palm input data
176!> standart using dynamic and static input files.
177!>
178!> @todo - Order input alphabetically
179!> @todo - Revise error messages and error numbers
180!> @todo - Input of missing quantities (chemical species, emission rates)
181!> @todo - Defninition and input of still missing variable attributes
182!> @todo - Input of initial geostrophic wind profiles with cyclic conditions.
183!------------------------------------------------------------------------------!
184 MODULE netcdf_data_input_mod
185
186    USE control_parameters,                                                    &
187        ONLY:  coupling_char, io_blocks, io_group
188
189    USE cpulog,                                                                &
190        ONLY:  cpu_log, log_point_s
191
192    USE kinds
193
194#if defined ( __netcdf )
195    USE NETCDF
196#endif
197
198    USE pegrid
199
200    USE surface_mod,                                                           &
201        ONLY:  ind_pav_green, ind_veg_wall, ind_wat_win
202!
203!-- Define type for dimensions.
204    TYPE dims_xy
205       INTEGER(iwp) :: nx                             !< dimension length in x
206       INTEGER(iwp) :: ny                             !< dimension length in y
207       INTEGER(iwp) :: nz                             !< dimension length in z
208       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: x       !< dimension array in x
209       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: y       !< dimension array in y
210       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE :: z       !< dimension array in z
211    END TYPE dims_xy
212!
213!-- Define data type for nesting in larger-scale models like COSMO.
214!-- Data type comprises u, v, w, pt, and q at lateral and top boundaries.
215    TYPE nest_offl_type
216
217       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names
218
219       INTEGER(iwp) ::  nt     !< number of time levels in dynamic input file
220       INTEGER(iwp) ::  nzu    !< number of vertical levels on scalar grid in dynamic input file
221       INTEGER(iwp) ::  nzw    !< number of vertical levels on w grid in dynamic input file
222       INTEGER(iwp) ::  tind   !< time index for reference time in mesoscale-offline nesting
223       INTEGER(iwp) ::  tind_p !< time index for following time in mesoscale-offline nesting
224
225       LOGICAL      ::  init         = .FALSE.
226       LOGICAL      ::  from_file    = .FALSE.
227
228       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  surface_pressure !< time dependent surface pressure
229       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  time             !< time levels in dynamic input file
230       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zu_atmos         !< vertical levels at scalar grid in dynamic input file
231       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zw_atmos         !< vertical levels at w grid in dynamic input file
232
233       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  ug         !< domain-averaged geostrophic component
234       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  vg         !< domain-averaged geostrophic component
235
236       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_left   !< u-component at left boundary
237       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_left   !< v-component at left boundary
238       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_left   !< w-component at left boundary
239       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_left   !< mixing ratio at left boundary
240       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_left  !< potentital temperautre at left boundary
241
242       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_north  !< u-component at north boundary
243       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_north  !< v-component at north boundary
244       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_north  !< w-component at north boundary
245       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_north  !< mixing ratio at north boundary
246       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_north !< potentital temperautre at north boundary
247
248       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_right  !< u-component at right boundary
249       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_right  !< v-component at right boundary
250       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_right  !< w-component at right boundary
251       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_right  !< mixing ratio at right boundary
252       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_right !< potentital temperautre at right boundary
253
254       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_south  !< u-component at south boundary
255       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_south  !< v-component at south boundary
256       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_south  !< w-component at south boundary
257       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_south  !< mixing ratio at south boundary
258       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_south !< potentital temperautre at south boundary
259
260       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  u_top    !< u-component at top boundary
261       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  v_top    !< v-component at top boundary
262       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  w_top    !< w-component at top boundary
263       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  q_top    !< mixing ratio at top boundary
264       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  pt_top   !< potentital temperautre at top boundary
265
266    END TYPE nest_offl_type
267
268    TYPE init_type
269
270       CHARACTER(LEN=23) ::  origin_time !< reference time of input data
271
272       INTEGER(iwp) ::  lod_msoil !< level of detail - soil moisture
273       INTEGER(iwp) ::  lod_pt    !< level of detail - pt
274       INTEGER(iwp) ::  lod_q     !< level of detail - q
275       INTEGER(iwp) ::  lod_tsoil !< level of detail - soil temperature
276       INTEGER(iwp) ::  lod_u     !< level of detail - u-component
277       INTEGER(iwp) ::  lod_v     !< level of detail - v-component
278       INTEGER(iwp) ::  lod_w     !< level of detail - w-component
279       INTEGER(iwp) ::  nx        !< number of scalar grid points along x in dynamic input file
280       INTEGER(iwp) ::  nxu       !< number of u grid points along x in dynamic input file
281       INTEGER(iwp) ::  ny        !< number of scalar grid points along y in dynamic input file
282       INTEGER(iwp) ::  nyv       !< number of v grid points along y in dynamic input file
283       INTEGER(iwp) ::  nzs       !< number of vertical soil levels in dynamic input file
284       INTEGER(iwp) ::  nzu       !< number of vertical levels on scalar grid in dynamic input file
285       INTEGER(iwp) ::  nzw       !< number of vertical levels on w grid in dynamic input file
286
287       LOGICAL ::  from_file_msoil  = .FALSE. !< flag indicating whether soil moisture is already initialized from file
288       LOGICAL ::  from_file_pt     = .FALSE. !< flag indicating whether pt is already initialized from file
289       LOGICAL ::  from_file_q      = .FALSE. !< flag indicating whether q is already initialized from file
290       LOGICAL ::  from_file_tsoil  = .FALSE. !< flag indicating whether soil temperature is already initialized from file
291       LOGICAL ::  from_file_u      = .FALSE. !< flag indicating whether u is already initialized from file
292       LOGICAL ::  from_file_ug     = .FALSE. !< flag indicating whether ug is already initialized from file
293       LOGICAL ::  from_file_v      = .FALSE. !< flag indicating whether v is already initialized from file
294       LOGICAL ::  from_file_vg     = .FALSE. !< flag indicating whether ug is already initialized from file
295       LOGICAL ::  from_file_w      = .FALSE. !< flag indicating whether w is already initialized from file
296
297       REAL(wp) ::  fill_msoil       !< fill value for soil moisture
298       REAL(wp) ::  fill_pt          !< fill value for pt
299       REAL(wp) ::  fill_q           !< fill value for q
300       REAL(wp) ::  fill_tsoil       !< fill value for soil temperature
301       REAL(wp) ::  fill_u           !< fill value for u
302       REAL(wp) ::  fill_v           !< fill value for v
303       REAL(wp) ::  fill_w           !< fill value for w
304       REAL(wp) ::  latitude         !< latitude of the southern model boundary
305       REAL(wp) ::  longitude        !< longitude of the western model boundary
306       REAL(wp) ::  origin_x         !< x position of the western model boundary
307       REAL(wp) ::  origin_y         !< y position of the northern model boundary
308       REAL(wp) ::  origin_z         !< reference height of input data
309       REAL(wp) ::  rotation_angle   !< rotation angle of input data
310
311       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  msoil_1d     !< initial vertical profile of soil moisture
312       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pt_init      !< initial vertical profile of pt
313       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  q_init       !< initial vertical profile of q
314       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  tsoil_1d     !< initial vertical profile of soil temperature
315       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  u_init       !< initial vertical profile of u
316       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  ug_init      !< initial vertical profile of ug
317       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  v_init       !< initial vertical profile of v
318       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  vg_init      !< initial vertical profile of ug
319       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  w_init       !< initial vertical profile of w
320       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  z_soil       !< vertical levels in soil in dynamic input file, used for interpolation
321       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zu_atmos     !< vertical levels at scalar grid in dynamic input file, used for interpolation
322       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  zw_atmos     !< vertical levels at w grid in dynamic input file, used for interpolation
323
324
325       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  msoil_3d !< initial 3d soil moisture provide by Inifor and interpolated onto soil grid
326       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  tsoil_3d !< initial 3d soil temperature provide by Inifor and interpolated onto soil grid
327
328    END TYPE init_type
329
330!
331!-- Define data structures for different input data types.
332!-- 8-bit Integer 2D
333    TYPE int_2d_8bit
334       INTEGER(KIND=1) ::  fill = -127                      !< fill value
335       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
336
337       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
338    END TYPE int_2d_8bit
339!
340!-- 32-bit Integer 2D
341    TYPE int_2d_32bit
342       INTEGER(iwp) ::  fill = -9999                      !< fill value
343       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var  !< respective variable
344
345       LOGICAL ::  from_file = .FALSE. !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
346    END TYPE int_2d_32bit
347
348!
349!-- Define data type to read 2D real variables
350    TYPE real_2d
351       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
352
353       REAL(wp) ::  fill = -9999.9_wp                !< fill value
354       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
355    END TYPE real_2d
356
357!
358!-- Define data type to read 2D real variables
359    TYPE real_3d
360       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
361
362       INTEGER(iwp) ::  nz   !< number of grid points along vertical dimension
363
364       REAL(wp) ::  fill = -9999.9_wp                  !< fill value
365       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var !< respective variable
366    END TYPE real_3d
367!
368!-- Define data structure where the dimension and type of the input depends
369!-- on the given level of detail.
370!-- For buildings, the input is either 2D float, or 3d byte.
371    TYPE build_in
372       INTEGER(iwp)    ::  lod = 1                               !< level of detail
373       INTEGER(KIND=1) ::  fill2 = -127                          !< fill value for lod = 2
374       INTEGER(iwp)    ::  nz                                    !< number of vertical layers in file
375       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_3d !< 3d variable (lod = 2)
376
377       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  z                 !< vertical coordinate for 3D building, used for consistency check
378
379       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
380
381       REAL(wp)                              ::  fill1 = -9999.9_wp !< fill values for lod = 1
382       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var_2d             !< 2d variable (lod = 1)
383    END TYPE build_in
384
385!
386!-- For soil_type, the input is either 2D or 3D one-byte integer.
387    TYPE soil_in
388       INTEGER(iwp)                                   ::  lod = 1      !< level of detail
389       INTEGER(KIND=1)                                ::  fill = -127  !< fill value for lod = 2
390       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  var_2d       !< 2d variable (lod = 1)
391       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_3d       !< 3d variable (lod = 2)
392
393       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
394    END TYPE soil_in
395
396!
397!-- Define data type for fractions between surface types
398    TYPE fracs
399       INTEGER(iwp)                            ::  nf             !< total number of fractions
400       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  nfracs         !< dimension array for fraction
401
402       LOGICAL ::  from_file = .FALSE. !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
403
404       REAL(wp)                                ::  fill = -9999.9_wp !< fill value
405       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE ::  frac              !< respective fraction between different surface types
406    END TYPE fracs
407!
408!-- Data type for parameter lists, Depending on the given level of detail,
409!-- the input is 3D or 4D
410    TYPE pars
411       INTEGER(iwp)                            ::  lod = 1         !< level of detail
412       INTEGER(iwp)                            ::  np              !< total number of parameters
413       INTEGER(iwp)                            ::  nz              !< vertical dimension - number of soil layers
414       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  layers          !< dimension array for soil layers
415       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  pars            !< dimension array for parameters
416
417       LOGICAL ::  from_file = .FALSE.  !< flag indicating whether an input variable is available and read from file or default values are used
418
419       REAL(wp)                                  ::  fill = -9999.9_wp !< fill value
420       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  pars_xy           !< respective parameters, level of detail = 1
421       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  pars_xyz          !< respective parameters, level of detail = 2
422    END TYPE pars
423!
424!-- Define type for global file attributes
425!-- Please refer to the PALM data standard for a detailed description of each
426!-- attribute.
427    TYPE global_atts_type
428       CHARACTER(LEN=12 ) ::  acronym                            !< acronym of institution
429       CHARACTER(LEN=7)   ::  acronym_char = 'acronym'           !< name of attribute
430       CHARACTER(LEN=200) ::  author                             !< first name, last name, email adress
431       CHARACTER(LEN=6)   ::  author_char = 'author'             !< name of attribute
432       CHARACTER(LEN=12 ) ::  campaign                           !< name of campaign
433       CHARACTER(LEN=8)   ::  campaign_char = 'campaign'         !< name of attribute
434       CHARACTER(LEN=200) ::  comment                            !< comment to data
435       CHARACTER(LEN=7)   ::  comment_char = 'comment'           !< name of attribute
436       CHARACTER(LEN=200) ::  contact_person                     !< first name, last name, email adress
437       CHARACTER(LEN=14)  ::  contact_person_char = 'contact_person'  !< name of attribute
438       CHARACTER(LEN=200) ::  conventions = 'CF-1.7'             !< netCDF convention
439       CHARACTER(LEN=11)  ::  conventions_char = 'Conventions'   !< name of attribute
440       CHARACTER(LEN=23 ) ::  creation_time                      !< creation time of data set
441       CHARACTER(LEN=13)  ::  creation_time_char = 'creation_time'  !< name of attribute
442       CHARACTER(LEN=16 ) ::  data_content                       !< content of data set
443       CHARACTER(LEN=12)  ::  data_content_char = 'data_content' !< name of attribute
444       CHARACTER(LEN=200) ::  dependencies                       !< dependencies of data set
445       CHARACTER(LEN=12)  ::  dependencies_char = 'dependencies' !< name of attribute
446       CHARACTER(LEN=200) ::  history                            !< information about data processing
447       CHARACTER(LEN=7)   ::  history_char = 'history'           !< name of attribute
448       CHARACTER(LEN=200) ::  institution                        !< name of responsible institution
449       CHARACTER(LEN=11)  ::  institution_char = 'institution'   !< name of attribute
450       CHARACTER(LEN=200) ::  keywords                           !< keywords of data set
451       CHARACTER(LEN=8)   ::  keywords_char = 'keywords'         !< name of attribute
452       CHARACTER(LEN=200) ::  license                            !< license of data set
453       CHARACTER(LEN=7)   ::  license_char = 'license'           !< name of attribute
454       CHARACTER(LEN=200) ::  location                           !< place which refers to data set
455       CHARACTER(LEN=8)   ::  location_char = 'location'         !< name of attribute
456       CHARACTER(LEN=10)  ::  origin_lat_char = 'origin_lat'     !< name of attribute
457       CHARACTER(LEN=10)  ::  origin_lon_char = 'origin_lon'     !< name of attribute
458       CHARACTER(LEN=23 ) ::  origin_time                        !< reference time
459       CHARACTER(LEN=11)  ::  origin_time_char = 'origin_time'   !< name of attribute
460       CHARACTER(LEN=8)   ::  origin_x_char = 'origin_x'         !< name of attribute
461       CHARACTER(LEN=8)   ::  origin_y_char = 'origin_y'         !< name of attribute
462       CHARACTER(LEN=8)   ::  origin_z_char = 'origin_z'         !< name of attribute
463       CHARACTER(LEN=12)  ::  palm_version_char = 'palm_version' !< name of attribute
464       CHARACTER(LEN=200) ::  references                         !< literature referring to data set
465       CHARACTER(LEN=10)  ::  references_char = 'references'     !< name of attribute
466       CHARACTER(LEN=14)  ::  rotation_angle_char = 'rotation_angle'  !< name of attribute
467       CHARACTER(LEN=12 ) ::  site                               !< name of model domain
468       CHARACTER(LEN=4)   ::  site_char = 'site'                 !< name of attribute
469       CHARACTER(LEN=200) ::  source                             !< source of data set
470       CHARACTER(LEN=6)   ::  source_char = 'source'             !< name of attribute
471       CHARACTER(LEN=200) ::  title                              !< title of data set
472       CHARACTER(LEN=5)   ::  title_char = 'title'               !< name of attribute
473       CHARACTER(LEN=7)   ::  version_char = 'version'           !< name of attribute
474
475       INTEGER(iwp) ::  version              !< version of data set
476
477       REAL(wp) ::  origin_lat               !< latitude of lower left corner
478       REAL(wp) ::  origin_lon               !< longitude of lower left corner
479       REAL(wp) ::  origin_x                 !< easting (UTM coordinate) of lower left corner
480       REAL(wp) ::  origin_y                 !< northing (UTM coordinate) of lower left corner
481       REAL(wp) ::  origin_z                 !< reference height
482       REAL(wp) ::  palm_version             !< PALM version of data set
483       REAL(wp) ::  rotation_angle           !< rotation angle of coordinate system of data set
484    END TYPE global_atts_type
485!
486!-- Define variables
487    TYPE(dims_xy)    ::  dim_static  !< data structure for x, y-dimension in static input file
488
489    TYPE(nest_offl_type) ::  nest_offl  !< data structure for data input at lateral and top boundaries (provided by Inifor) 
490
491    TYPE(init_type) ::  init_3d    !< data structure for the initialization of the 3D flow and soil fields
492    TYPE(init_type) ::  init_model !< data structure for the initialization of the model
493
494!
495!-- Define 2D variables of type NC_BYTE
496    TYPE(int_2d_8bit)  ::  albedo_type_f     !< input variable for albedo type
497    TYPE(int_2d_8bit)  ::  building_type_f   !< input variable for building type
498    TYPE(int_2d_8bit)  ::  pavement_type_f   !< input variable for pavenment type
499    TYPE(int_2d_8bit)  ::  street_crossing_f !< input variable for water type
500    TYPE(int_2d_8bit)  ::  street_type_f     !< input variable for water type
501    TYPE(int_2d_8bit)  ::  vegetation_type_f !< input variable for vegetation type
502    TYPE(int_2d_8bit)  ::  water_type_f      !< input variable for water type
503
504!
505!-- Define 2D variables of type NC_INT
506    TYPE(int_2d_32bit) ::  building_id_f     !< input variable for building ID
507!
508!-- Define 2D variables of type NC_FLOAT
509    TYPE(real_2d) ::  terrain_height_f       !< input variable for terrain height
510!
511!-- Define 3D variables of type NC_FLOAT
512    TYPE(real_3d) ::  basal_area_density_f    !< input variable for basal area density - resolved vegetation
513    TYPE(real_3d) ::  leaf_area_density_f     !< input variable for leaf area density - resolved vegetation
514    TYPE(real_3d) ::  root_area_density_lad_f !< input variable for root area density - resolved vegetation
515    TYPE(real_3d) ::  root_area_density_lsm_f !< input variable for root area density - parametrized vegetation
516
517!
518!-- Define input variable for buildings
519    TYPE(build_in) ::  buildings_f           !< input variable for buildings
520!
521!-- Define input variables for soil_type
522    TYPE(soil_in)  ::  soil_type_f           !< input variable for soil type
523
524    TYPE(fracs) ::  surface_fraction_f       !< input variable for surface fraction
525
526    TYPE(pars)  ::  albedo_pars_f              !< input variable for albedo parameters
527    TYPE(pars)  ::  building_pars_f            !< input variable for building parameters
528    TYPE(pars)  ::  pavement_pars_f            !< input variable for pavement parameters
529    TYPE(pars)  ::  pavement_subsurface_pars_f !< input variable for pavement parameters
530    TYPE(pars)  ::  soil_pars_f                !< input variable for soil parameters
531    TYPE(pars)  ::  vegetation_pars_f          !< input variable for vegetation parameters
532    TYPE(pars)  ::  water_pars_f               !< input variable for water parameters
533
534
535    CHARACTER(LEN=3)  ::  char_lod  = 'lod'         !< name of level-of-detail attribute in NetCDF file
536
537    CHARACTER(LEN=10) ::  char_fill = '_FillValue'        !< name of fill value attribute in NetCDF file
538
539    CHARACTER(LEN=100) ::  input_file_static  = 'PIDS_STATIC'  !< Name of file which comprises static input data
540    CHARACTER(LEN=100) ::  input_file_dynamic = 'PIDS_DYNAMIC' !< Name of file which comprises dynamic input data
541
542    INTEGER(iwp) ::  nc_stat         !< return value of nf90 function call
543
544    LOGICAL ::  input_pids_static  = .FALSE.   !< Flag indicating whether Palm-input-data-standard file containing static information exists
545    LOGICAL ::  input_pids_dynamic = .FALSE.   !< Flag indicating whether Palm-input-data-standard file containing dynamic information exists
546
547    LOGICAL ::  collective_read = .FALSE.      !< Enable NetCDF collective read
548
549    TYPE(global_atts_type) ::  input_file_atts !< global attributes of input file
550
551    SAVE
552
553    PRIVATE
554
555    INTERFACE netcdf_data_input_interpolate
556       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_1d
557       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil
558       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_2d
559       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_interpolate_3d
560    END INTERFACE netcdf_data_input_interpolate
561
562    INTERFACE netcdf_data_input_check_dynamic
563       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_check_dynamic
564    END INTERFACE netcdf_data_input_check_dynamic
565
566    INTERFACE netcdf_data_input_check_static
567       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_check_static
568    END INTERFACE netcdf_data_input_check_static
569
570    INTERFACE netcdf_data_input_inquire_file
571       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_inquire_file
572    END INTERFACE netcdf_data_input_inquire_file
573
574    INTERFACE netcdf_data_input_init
575       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_init
576    END INTERFACE netcdf_data_input_init
577
578    INTERFACE netcdf_data_input_init_3d
579       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_init_3d
580    END INTERFACE netcdf_data_input_init_3d
581   
582    INTERFACE netcdf_data_input_init_lsm
583       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_init_lsm
584    END INTERFACE netcdf_data_input_init_lsm
585
586    INTERFACE netcdf_data_input_lsf
587       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_lsf
588    END INTERFACE netcdf_data_input_lsf
589
590    INTERFACE netcdf_data_input_surface_data
591       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_surface_data
592    END INTERFACE netcdf_data_input_surface_data
593
594    INTERFACE netcdf_data_input_topo
595       MODULE PROCEDURE netcdf_data_input_topo
596    END INTERFACE netcdf_data_input_topo
597
598    INTERFACE get_variable
599       MODULE PROCEDURE get_variable_1d_int
600       MODULE PROCEDURE get_variable_1d_real
601       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_int8
602       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_int32
603       MODULE PROCEDURE get_variable_2d_real
604       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_int8
605       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_real
606       MODULE PROCEDURE get_variable_3d_real_dynamic
607       MODULE PROCEDURE get_variable_4d_real
608    END INTERFACE get_variable
609
610    INTERFACE get_variable_pr
611       MODULE PROCEDURE get_variable_pr
612    END INTERFACE get_variable_pr
613
614    INTERFACE get_attribute
615       MODULE PROCEDURE get_attribute_real
616       MODULE PROCEDURE get_attribute_int8
617       MODULE PROCEDURE get_attribute_int32
618       MODULE PROCEDURE get_attribute_string
619    END INTERFACE get_attribute
620
621!
622!-- Public variables
623    PUBLIC albedo_pars_f, albedo_type_f, basal_area_density_f, buildings_f,    &
624           building_id_f, building_pars_f, building_type_f, init_3d,           &
625           init_model, input_file_static, input_pids_static,                   &
626           input_pids_dynamic, leaf_area_density_f, nest_offl,                 &
627           pavement_pars_f, pavement_subsurface_pars_f, pavement_type_f,       &
628           root_area_density_lad_f, root_area_density_lsm_f, soil_pars_f,      &
629           soil_type_f, street_crossing_f, street_type_f, surface_fraction_f,  &
630           terrain_height_f, vegetation_pars_f, vegetation_type_f,             &
631           water_pars_f, water_type_f
632
633!
634!-- Public subroutines
635    PUBLIC netcdf_data_input_check_dynamic, netcdf_data_input_check_static,    &
636           netcdf_data_input_inquire_file,                                     &
637           netcdf_data_input_init, netcdf_data_input_init_lsm,                 &
638           netcdf_data_input_init_3d,                                          &
639           netcdf_data_input_interpolate, netcdf_data_input_lsf,               &
640           netcdf_data_input_surface_data, netcdf_data_input_topo
641
642 CONTAINS
643
644!------------------------------------------------------------------------------!
645! Description:
646! ------------
647!> Inquires whether NetCDF input files according to Palm-input-data standard
648!> exist. Moreover, basic checks are performed.
649!------------------------------------------------------------------------------!
650    SUBROUTINE netcdf_data_input_inquire_file
651
652       USE control_parameters,                                                 &
653           ONLY:  land_surface, message_string, topo_no_distinct, urban_surface
654
655       IMPLICIT NONE
656
657       LOGICAL ::  check_nest  !< flag indicating whether a check passed or not
658
659#if defined ( __netcdf )
660       INQUIRE( FILE = TRIM( input_file_static ) // TRIM( coupling_char ),     &
661                EXIST = input_pids_static  )
662       INQUIRE( FILE = TRIM( input_file_dynamic ) // TRIM( coupling_char ),    &
663                EXIST = input_pids_dynamic )
664#endif
665
666!
667!--    As long as topography can be input via ASCII format, no distinction
668!--    between building and terrain can be made. This case, classify all
669!--    surfaces as default type. Same in case land-surface and urban-surface
670!--    model are not applied.
671       IF ( .NOT. input_pids_static )  THEN
672          topo_no_distinct = .TRUE.
673       ENDIF
674
675    END SUBROUTINE netcdf_data_input_inquire_file
676
677!------------------------------------------------------------------------------!
678! Description:
679! ------------
680!> Reads global attributes required for initialization of the model.
681!------------------------------------------------------------------------------!
682    SUBROUTINE netcdf_data_input_init
683
684       IMPLICIT NONE
685
686       INTEGER(iwp) ::  id_mod   !< NetCDF id of input file
687       INTEGER(iwp) ::  ii       !< running index for IO blocks
688
689       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
690
691#if defined ( __netcdf )
692!
693!--    Open file in read-only mode
694       CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                       &
695                            TRIM( coupling_char ), id_mod )
696!
697!--    Read global attributes
698       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_lat_char,            &
699                           input_file_atts%origin_lat, .TRUE. )
700
701       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_lon_char,            &
702                           input_file_atts%origin_lon, .TRUE. )
703
704       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_time_char,           &
705                           input_file_atts%origin_time, .TRUE. )
706
707       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_x_char,              &
708                           input_file_atts%origin_x, .TRUE. )
709
710       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_y_char,              &
711                           input_file_atts%origin_y, .TRUE. )
712
713       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%origin_z_char,              &
714                           input_file_atts%origin_z, .TRUE. )
715
716       CALL get_attribute( id_mod, input_file_atts%rotation_angle_char,        &
717                           input_file_atts%rotation_angle, .TRUE. )
718
719!
720!--    Finally, close input file
721       CALL close_input_file( id_mod )
722#endif
723!
724!--    Copy latitude, longitude, origin_z, rotation angle on init type
725       init_model%latitude        = input_file_atts%origin_lat
726       init_model%longitude       = input_file_atts%origin_lon
727       init_model%origin_time     = input_file_atts%origin_time 
728       init_model%origin_x        = input_file_atts%origin_x
729       init_model%origin_y        = input_file_atts%origin_y
730       init_model%origin_z        = input_file_atts%origin_z 
731       init_model%rotation_angle  = input_file_atts%rotation_angle 
732           
733!
734!--    In case of nested runs, each model domain might have different longitude
735!--    and latitude, which would result in different Coriolis parameters and
736!--    sun-zenith angles. To avoid this, longitude and latitude in each model
737!--    domain will be set to the values of the root model. Please note, this
738!--    synchronization is required already here.
739#if defined( __parallel )
740       CALL MPI_BCAST( init_model%latitude,  1, MPI_REAL, 0,                   &
741                       MPI_COMM_WORLD, ierr )
742       CALL MPI_BCAST( init_model%longitude, 1, MPI_REAL, 0,                   &
743                       MPI_COMM_WORLD, ierr )
744#endif
745
746    END SUBROUTINE netcdf_data_input_init
747
748!------------------------------------------------------------------------------!
749! Description:
750! ------------
751!> Reads surface classification data, such as vegetation and soil type, etc. .
752!------------------------------------------------------------------------------!
753    SUBROUTINE netcdf_data_input_surface_data
754
755       USE control_parameters,                                                 &
756           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, land_surface, message_string,          &
757                  plant_canopy, urban_surface
758
759       USE indices,                                                            &
760           ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxlg, nxr, nxrg, ny, nyn, nyng, nys, nysg
761
762
763       IMPLICIT NONE
764
765       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names  !< variable names in static input file
766
767       INTEGER(iwp) ::  id_surf   !< NetCDF id of input file
768       INTEGER(iwp) ::  k         !< running index along z-direction
769       INTEGER(iwp) ::  k2        !< running index
770       INTEGER(iwp) ::  num_vars  !< number of variables in input file
771       INTEGER(iwp) ::  nz_soil   !< number of soil layers in file
772
773       INTEGER(iwp), DIMENSION(nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  var_exchange_int !< dummy variables used to exchange 32-bit Integer arrays
774       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE  ::  var_dum_int_3d !< dummy variables used to exchange real arrays
775
776       REAL(wp), DIMENSION(nysg:nyng,nxlg:nxrg) ::  var_exchange_real !< dummy variables used to exchange real arrays
777
778       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:),   ALLOCATABLE ::  var_dum_real_3d !< dummy variables used to exchange real arrays
779       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  var_dum_real_4d !< dummy variables used to exchange real arrays
780
781!
782!--    If not static input file is available, skip this routine
783       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
784!
785!--    Measure CPU time
786       CALL cpu_log( log_point_s(82), 'NetCDF input', 'start' )
787!
788!--    Read plant canopy variables.
789       IF ( plant_canopy )  THEN
790#if defined ( __netcdf )
791!
792!--       Open file in read-only mode
793          CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                    &
794                               TRIM( coupling_char ) , id_surf )
795!
796!--       At first, inquire all variable names.
797!--       This will be used to check whether an optional input variable
798!--       exist or not.
799          CALL inquire_num_variables( id_surf, num_vars )
800
801          ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
802          CALL inquire_variable_names( id_surf, var_names )
803
804!
805!--       Read leaf area density - resolved vegetation
806          IF ( check_existence( var_names, 'lad' ) )  THEN
807             leaf_area_density_f%from_file = .TRUE.
808             CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                           &
809                                 leaf_area_density_f%fill,                     &
810                                 .FALSE., 'lad' )
811!
812!--          Inquire number of vertical vegetation layer
813             CALL get_dimension_length( id_surf, leaf_area_density_f%nz,       &
814                                        'zlad' )
815!
816!--          Allocate variable for leaf-area density
817             ALLOCATE( leaf_area_density_f%var( 0:leaf_area_density_f%nz-1,    &
818                                                nys:nyn,nxl:nxr) )
819
820             CALL get_variable( id_surf, 'lad', leaf_area_density_f%var,       &
821                                nxl, nxr, nys, nyn,                            &
822                                0, leaf_area_density_f%nz-1 )
823
824          ELSE
825             leaf_area_density_f%from_file = .FALSE.
826          ENDIF
827
828!
829!--       Read basal area density - resolved vegetation
830          IF ( check_existence( var_names, 'bad' ) )  THEN
831             basal_area_density_f%from_file = .TRUE.
832             CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                           &
833                                 basal_area_density_f%fill,                    &
834                                 .FALSE., 'bad' )
835!
836!--          Inquire number of vertical vegetation layer
837             CALL get_dimension_length( id_surf, basal_area_density_f%nz,      &
838                                        'zlad' )
839!
840!--          Allocate variable
841             ALLOCATE( basal_area_density_f%var(0:basal_area_density_f%nz-1,   &
842                                                nys:nyn,nxl:nxr) )
843
844             CALL get_variable( id_surf, 'bad', basal_area_density_f%var,      &
845                                nxl, nxr, nys, nyn,                            &
846                                0,  basal_area_density_f%nz-1 )
847          ELSE
848             basal_area_density_f%from_file = .FALSE.
849          ENDIF
850
851!
852!--       Read root area density - resolved vegetation
853          IF ( check_existence( var_names, 'root_area_dens_r' ) )  THEN
854             root_area_density_lad_f%from_file = .TRUE.
855             CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                           &
856                                 root_area_density_lad_f%fill,                 &
857                                 .FALSE., 'root_area_dens_r' )
858!
859!--          Inquire number of vertical soil layers
860             CALL get_dimension_length( id_surf,                               &
861                                        root_area_density_lad_f%nz,            &
862                                        'zsoil' )
863!
864!--          Allocate variable
865             ALLOCATE( root_area_density_lad_f%var                             &
866                                         (0:root_area_density_lad_f%nz-1,      &
867                                          nys:nyn,nxl:nxr) )
868
869             CALL get_variable( id_surf, 'root_area_dens_r',                   &
870                                root_area_density_lad_f%var,                   &
871                                nxl, nxr, nys, nyn,                            &
872                                0,  root_area_density_lad_f%nz-1 )
873          ELSE
874             root_area_density_lad_f%from_file = .FALSE.
875          ENDIF
876!
877!--       Finally, close input file
878          CALL close_input_file( id_surf )
879#endif
880       ENDIF
881!
882!--    Deallocate variable list. Will be re-allocated in case further
883!--    variables are read from file.
884       IF ( ALLOCATED( var_names ) )  DEALLOCATE( var_names )
885!
886!--    Skip the following if no land-surface or urban-surface module are
887!--    applied. This case, no one of the following variables is used anyway.
888       IF (  .NOT. land_surface  .OR.  .NOT. urban_surface )  RETURN
889!
890!--    Initialize dummy arrays used for ghost-point exchange
891       var_exchange_int  = 0
892       var_exchange_real = 0.0_wp
893
894#if defined ( __netcdf )
895!
896!--    Open file in read-only mode
897       CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                       &
898                            TRIM( coupling_char ) , id_surf )
899!
900!--    Inquire all variable names.
901!--    This will be used to check whether an optional input variable exist
902!--    or not.
903       CALL inquire_num_variables( id_surf, num_vars )
904
905       ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
906       CALL inquire_variable_names( id_surf, var_names )
907!
908!--    Read vegetation type and required attributes
909       IF ( check_existence( var_names, 'vegetation_type' ) )  THEN
910          vegetation_type_f%from_file = .TRUE.
911          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
912                              vegetation_type_f%fill,                          &
913                              .FALSE., 'vegetation_type' )
914
915          ALLOCATE ( vegetation_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
916
917          CALL get_variable( id_surf, 'vegetation_type',                       &
918                             vegetation_type_f%var, nxl, nxr, nys, nyn )
919       ELSE
920          vegetation_type_f%from_file = .FALSE.
921       ENDIF
922
923!
924!--    Read soil type and required attributes
925       IF ( check_existence( var_names, 'soil_type' ) )  THEN
926             soil_type_f%from_file = .TRUE.
927!
928!--       Note, lod is currently not on file; skip for the moment
929!           CALL get_attribute( id_surf, char_lod,                       &
930!                                      soil_type_f%lod,                  &
931!                                      .FALSE., 'soil_type' )
932          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
933                              soil_type_f%fill,                                &
934                              .FALSE., 'soil_type' )
935
936          IF ( soil_type_f%lod == 1 )  THEN
937
938             ALLOCATE ( soil_type_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr)  )
939
940             CALL get_variable( id_surf, 'soil_type', soil_type_f%var_2d,      &
941                                nxl, nxr, nys, nyn )
942
943          ELSEIF ( soil_type_f%lod == 2 )  THEN
944!
945!--          Obtain number of soil layers from file.
946             CALL get_dimension_length( id_surf, nz_soil, 'zsoil' )
947
948             ALLOCATE ( soil_type_f%var_3d(0:nz_soil,nys:nyn,nxl:nxr) )
949
950             CALL get_variable( id_surf, 'soil_type', soil_type_f%var_3d,      &
951                                nxl, nxr, nys, nyn, 0, nz_soil )
952 
953          ENDIF
954       ELSE
955          soil_type_f%from_file = .FALSE.
956       ENDIF
957
958!
959!--    Read pavement type and required attributes
960       IF ( check_existence( var_names, 'pavement_type' ) )  THEN
961          pavement_type_f%from_file = .TRUE.
962          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
963                              pavement_type_f%fill, .FALSE.,                   &
964                              'pavement_type' )
965
966          ALLOCATE ( pavement_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
967
968          CALL get_variable( id_surf, 'pavement_type', pavement_type_f%var,    &
969                             nxl, nxr, nys, nyn )
970       ELSE
971          pavement_type_f%from_file = .FALSE.
972       ENDIF
973
974!
975!--    Read water type and required attributes
976       IF ( check_existence( var_names, 'water_type' ) )  THEN
977          water_type_f%from_file = .TRUE.
978          CALL get_attribute( id_surf, char_fill, water_type_f%fill,           &
979                              .FALSE., 'water_type' )
980
981          ALLOCATE ( water_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
982
983          CALL get_variable( id_surf, 'water_type', water_type_f%var,          &
984                             nxl, nxr, nys, nyn )
985
986       ELSE
987          water_type_f%from_file = .FALSE.
988       ENDIF
989!
990!--    Read relative surface fractions of vegetation, pavement and water.
991       IF ( check_existence( var_names, 'surface_fraction' ) )  THEN
992          surface_fraction_f%from_file = .TRUE.
993          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
994                              surface_fraction_f%fill,                         &
995                              .FALSE., 'surface_fraction' )
996!
997!--       Inquire number of surface fractions
998          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
999                                     surface_fraction_f%nf,                    &
1000                                     'nsurface_fraction' )
1001!
1002!--       Allocate dimension array and input array for surface fractions
1003          ALLOCATE( surface_fraction_f%nfracs(0:surface_fraction_f%nf-1) )
1004          ALLOCATE( surface_fraction_f%frac(0:surface_fraction_f%nf-1,         &
1005                                            nys:nyn,nxl:nxr) )
1006!
1007!--       Get dimension of surface fractions
1008          CALL get_variable( id_surf, 'nsurface_fraction',                     &
1009                             surface_fraction_f%nfracs )
1010!
1011!--       Read surface fractions
1012          CALL get_variable( id_surf, 'surface_fraction',                      &
1013                             surface_fraction_f%frac, nxl, nxr, nys, nyn,      &
1014                             0, surface_fraction_f%nf-1 )
1015       ELSE
1016          surface_fraction_f%from_file = .FALSE.
1017       ENDIF
1018!
1019!--    Read building parameters and related information
1020       IF ( check_existence( var_names, 'building_pars' ) )  THEN
1021          building_pars_f%from_file = .TRUE.
1022          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1023                              building_pars_f%fill,                            &
1024                              .FALSE., 'building_pars' )
1025!
1026!--       Inquire number of building parameters
1027          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
1028                                     building_pars_f%np,                       &
1029                                     'nbuilding_pars' )
1030!
1031!--       Allocate dimension array and input array for building parameters
1032          ALLOCATE( building_pars_f%pars(0:building_pars_f%np-1) )
1033          ALLOCATE( building_pars_f%pars_xy(0:building_pars_f%np-1,            &
1034                                            nys:nyn,nxl:nxr) )
1035!
1036!--       Get dimension of building parameters
1037          CALL get_variable( id_surf, 'nbuilding_pars',                        &
1038                             building_pars_f%pars )
1039!
1040!--       Read building_pars
1041          CALL get_variable( id_surf, 'building_pars',                         &
1042                             building_pars_f%pars_xy, nxl, nxr, nys, nyn,      &
1043                             0, building_pars_f%np-1 )
1044       ELSE
1045          building_pars_f%from_file = .FALSE.
1046       ENDIF
1047
1048!
1049!--    Read albedo type and required attributes
1050       IF ( check_existence( var_names, 'albedo_type' ) )  THEN
1051          albedo_type_f%from_file = .TRUE.
1052          CALL get_attribute( id_surf, char_fill, albedo_type_f%fill,          &
1053                              .FALSE.,  'albedo_type' )
1054
1055          ALLOCATE ( albedo_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1056         
1057          CALL get_variable( id_surf, 'albedo_type', albedo_type_f%var,        &
1058                             nxl, nxr, nys, nyn )
1059       ELSE
1060          albedo_type_f%from_file = .FALSE.
1061       ENDIF
1062!
1063!--    Read albedo parameters and related information
1064       IF ( check_existence( var_names, 'albedo_pars' ) )  THEN
1065          albedo_pars_f%from_file = .TRUE.
1066          CALL get_attribute( id_surf, char_fill, albedo_pars_f%fill,          &
1067                              .FALSE., 'albedo_pars' )
1068!
1069!--       Inquire number of albedo parameters
1070          CALL get_dimension_length( id_surf, albedo_pars_f%np,                &
1071                                     'nalbedo_pars' )
1072!
1073!--       Allocate dimension array and input array for albedo parameters
1074          ALLOCATE( albedo_pars_f%pars(0:albedo_pars_f%np-1) )
1075          ALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy(0:albedo_pars_f%np-1,                &
1076                                          nys:nyn,nxl:nxr) )
1077!
1078!--       Get dimension of albedo parameters
1079          CALL get_variable( id_surf, 'nalbedo_pars', albedo_pars_f%pars )
1080
1081          CALL get_variable( id_surf, 'albedo_pars', albedo_pars_f%pars_xy,    &
1082                             nxl, nxr, nys, nyn,                               &
1083                             0, albedo_pars_f%np-1 )
1084       ELSE
1085          albedo_pars_f%from_file = .FALSE.
1086       ENDIF
1087
1088!
1089!--    Read pavement parameters and related information
1090       IF ( check_existence( var_names, 'pavement_pars' ) )  THEN
1091          pavement_pars_f%from_file = .TRUE.
1092          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1093                              pavement_pars_f%fill,                            &
1094                              .FALSE., 'pavement_pars' )
1095!
1096!--       Inquire number of pavement parameters
1097          CALL get_dimension_length( id_surf, pavement_pars_f%np,              &
1098                                     'npavement_pars' )
1099!
1100!--       Allocate dimension array and input array for pavement parameters
1101          ALLOCATE( pavement_pars_f%pars(0:pavement_pars_f%np-1) )
1102          ALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy(0:pavement_pars_f%np-1,            &
1103                                            nys:nyn,nxl:nxr) )
1104!
1105!--       Get dimension of pavement parameters
1106          CALL get_variable( id_surf, 'npavement_pars', pavement_pars_f%pars )
1107
1108          CALL get_variable( id_surf, 'pavement_pars', pavement_pars_f%pars_xy,&
1109                             nxl, nxr, nys, nyn,                               &
1110                             0, pavement_pars_f%np-1 )
1111       ELSE
1112          pavement_pars_f%from_file = .FALSE.
1113       ENDIF
1114
1115!
1116!--    Read pavement subsurface parameters and related information
1117       IF ( check_existence( var_names, 'pavement_subsurface_pars' ) )         &
1118       THEN
1119          pavement_subsurface_pars_f%from_file = .TRUE.
1120          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1121                              pavement_subsurface_pars_f%fill,                 &
1122                              .FALSE., 'pavement_subsurface_pars' )
1123!
1124!--       Inquire number of parameters
1125          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
1126                                     pavement_subsurface_pars_f%np,            &
1127                                     'npavement_subsurface_pars' )
1128!
1129!--       Inquire number of soil layers
1130          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
1131                                     pavement_subsurface_pars_f%nz,            &
1132                                     'zsoil' )
1133!
1134!--       Allocate dimension array and input array for pavement parameters
1135          ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars                            &
1136                            (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1) )
1137          ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz                        &
1138                            (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,                &
1139                             0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,                &
1140                             nys:nyn,nxl:nxr) )
1141!
1142!--       Get dimension of pavement parameters
1143          CALL get_variable( id_surf, 'npavement_subsurface_pars',             &
1144                             pavement_subsurface_pars_f%pars )
1145
1146          CALL get_variable( id_surf, 'pavement_subsurface_pars',              &
1147                             pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz,              &
1148                             nxl, nxr, nys, nyn,                               &
1149                             0, pavement_subsurface_pars_f%nz-1,               &
1150                             0, pavement_subsurface_pars_f%np-1 )
1151       ELSE
1152          pavement_subsurface_pars_f%from_file = .FALSE.
1153       ENDIF
1154
1155
1156!
1157!--    Read vegetation parameters and related information
1158       IF ( check_existence( var_names, 'vegetation_pars' ) )  THEN
1159          vegetation_pars_f%from_file = .TRUE.
1160          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1161                              vegetation_pars_f%fill,                          &
1162                              .FALSE.,  'vegetation_pars' )
1163!
1164!--       Inquire number of vegetation parameters
1165          CALL get_dimension_length( id_surf, vegetation_pars_f%np,            &
1166                                     'nvegetation_pars' )
1167!
1168!--       Allocate dimension array and input array for surface fractions
1169          ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars(0:vegetation_pars_f%np-1) )
1170          ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy(0:vegetation_pars_f%np-1,        &
1171                                              nys:nyn,nxl:nxr) )
1172!
1173!--       Get dimension of the parameters
1174          CALL get_variable( id_surf, 'nvegetation_pars',                      &
1175                             vegetation_pars_f%pars )
1176
1177          CALL get_variable( id_surf, 'vegetation_pars',                       &
1178                             vegetation_pars_f%pars_xy, nxl, nxr, nys, nyn,    &
1179                             0, vegetation_pars_f%np-1 )
1180       ELSE
1181          vegetation_pars_f%from_file = .FALSE.
1182       ENDIF
1183
1184!
1185!--    Read root parameters/distribution and related information
1186       IF ( check_existence( var_names, 'soil_pars' ) )  THEN
1187          soil_pars_f%from_file = .TRUE.
1188          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1189                              soil_pars_f%fill,                                &
1190                              .FALSE., 'soil_pars' )
1191
1192          CALL get_attribute( id_surf, char_lod,                               &
1193                              soil_pars_f%lod,                                 &
1194                              .FALSE., 'soil_pars' )
1195
1196!
1197!--       Inquire number of soil parameters
1198          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
1199                                     soil_pars_f%np,                           &
1200                                     'nsoil_pars' )
1201!
1202!--       Read parameters array
1203          ALLOCATE( soil_pars_f%pars(0:soil_pars_f%np-1) )
1204          CALL get_variable( id_surf, 'nsoil_pars', soil_pars_f%pars )
1205
1206!
1207!--       In case of level of detail 2, also inquire number of vertical
1208!--       soil layers, allocate memory and read the respective dimension
1209          IF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1210             CALL get_dimension_length( id_surf, soil_pars_f%nz, 'zsoil' )
1211
1212             ALLOCATE( soil_pars_f%layers(0:soil_pars_f%nz-1) )
1213             CALL get_variable( id_surf, 'zsoil', soil_pars_f%layers )
1214
1215          ENDIF
1216
1217!
1218!--       Read soil parameters, depending on level of detail
1219          IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1220             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy(0:soil_pars_f%np-1,                 &
1221                                           nys:nyn,nxl:nxr) )
1222                 
1223             CALL get_variable( id_surf, 'soil_pars', soil_pars_f%pars_xy,     &
1224                                nxl, nxr, nys, nyn, 0, soil_pars_f%np-1 )
1225
1226          ELSEIF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1227             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz(0:soil_pars_f%np-1,                &
1228                                            0:soil_pars_f%nz-1,                &
1229                                            nys:nyn,nxl:nxr) )
1230             CALL get_variable( id_surf, 'soil_pars',                          &
1231                                soil_pars_f%pars_xyz,                          &
1232                                nxl, nxr, nys, nyn, 0, soil_pars_f%nz-1,       &
1233                                0, soil_pars_f%np-1 )
1234
1235          ENDIF
1236       ELSE
1237          soil_pars_f%from_file = .FALSE.
1238       ENDIF
1239
1240!
1241!--    Read water parameters and related information
1242       IF ( check_existence( var_names, 'water_pars' ) )  THEN
1243          water_pars_f%from_file = .TRUE.
1244          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1245                              water_pars_f%fill,                               &
1246                              .FALSE., 'water_pars' )
1247!
1248!--       Inquire number of water parameters
1249          CALL get_dimension_length( id_surf,                                  &
1250                                     water_pars_f%np,                          &
1251                                     'nwater_pars' )
1252!
1253!--       Allocate dimension array and input array for water parameters
1254          ALLOCATE( water_pars_f%pars(0:water_pars_f%np-1) )
1255          ALLOCATE( water_pars_f%pars_xy(0:water_pars_f%np-1,                  &
1256                                         nys:nyn,nxl:nxr) )
1257!
1258!--       Get dimension of water parameters
1259          CALL get_variable( id_surf, 'nwater_pars', water_pars_f%pars )
1260
1261          CALL get_variable( id_surf, 'water_pars', water_pars_f%pars_xy,      &
1262                             nxl, nxr, nys, nyn, 0, water_pars_f%np-1 )
1263       ELSE
1264          water_pars_f%from_file = .FALSE.
1265       ENDIF
1266!
1267!--    Read root area density - parametrized vegetation
1268       IF ( check_existence( var_names, 'root_area_dens_s' ) )  THEN
1269          root_area_density_lsm_f%from_file = .TRUE.
1270          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1271                              root_area_density_lsm_f%fill,                    &
1272                              .FALSE., 'root_area_dens_s' )
1273!
1274!--       Obtain number of soil layers from file and allocate variable
1275          CALL get_dimension_length( id_surf, root_area_density_lsm_f%nz,      &
1276                                     'zsoil' )
1277          ALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var                                &
1278                                        (0:root_area_density_lsm_f%nz-1,       &
1279                                         nys:nyn,nxl:nxr) )
1280
1281!
1282!--       Read root-area density
1283          CALL get_variable( id_surf, 'root_area_dens_s',                      &
1284                             root_area_density_lsm_f%var,                      &
1285                             nxl, nxr, nys, nyn,                               &
1286                             0, root_area_density_lsm_f%nz-1 )
1287
1288       ELSE
1289          root_area_density_lsm_f%from_file = .FALSE.
1290       ENDIF
1291!
1292!--    Read street type and street crossing
1293       IF ( check_existence( var_names, 'street_type' ) )  THEN
1294          street_type_f%from_file = .TRUE.
1295          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1296                              street_type_f%fill, .FALSE.,                     &
1297                              'street_type' )
1298
1299          ALLOCATE ( street_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1300         
1301          CALL get_variable( id_surf, 'street_type', street_type_f%var,        &
1302                             nxl, nxr, nys, nyn )
1303       ELSE
1304          street_type_f%from_file = .FALSE.
1305       ENDIF
1306
1307       IF ( check_existence( var_names, 'street_crossing' ) )  THEN
1308          street_crossing_f%from_file = .TRUE.
1309          CALL get_attribute( id_surf, char_fill,                              &
1310                              street_crossing_f%fill, .FALSE.,                 &
1311                              'street_crossing' )
1312
1313          ALLOCATE ( street_crossing_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1314
1315          CALL get_variable( id_surf, 'street_crossing',                       &
1316                             street_crossing_f%var, nxl, nxr, nys, nyn )
1317
1318       ELSE
1319          street_crossing_f%from_file = .FALSE.
1320       ENDIF
1321!
1322!--    Still missing: root_resolved and building_surface_pars.
1323!--    Will be implemented as soon as they are available.
1324
1325!
1326!--    Finally, close input file
1327       CALL close_input_file( id_surf )
1328#endif
1329!
1330!--    End of CPU measurement
1331       CALL cpu_log( log_point_s(82), 'NetCDF input', 'stop' )
1332!
1333!--    Exchange 1 ghost points for surface variables. Please note, ghost point
1334!--    exchange for 3D parameter lists should be revised by using additional
1335!--    MPI datatypes or rewriting exchange_horiz.
1336!--    Moreover, varialbes will be resized in the following, including ghost
1337!--    points.
1338!--    Start with 2D Integer variables. Please note, for 8-bit integer
1339!--    variables must be swapt to 32-bit integer before calling exchange_horiz.
1340       IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
1341          var_exchange_int                  = INT( albedo_type_f%fill, KIND = 1 )
1342          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1343                            INT( albedo_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1344          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1345          DEALLOCATE( albedo_type_f%var )
1346          ALLOCATE( albedo_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1347          albedo_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1348       ENDIF
1349       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
1350          var_exchange_int                  = INT( pavement_type_f%fill, KIND = 1 )
1351          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1352                          INT( pavement_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1353          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1354          DEALLOCATE( pavement_type_f%var )
1355          ALLOCATE( pavement_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1356          pavement_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1357       ENDIF
1358       IF ( soil_type_f%from_file  .AND.  ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1359          var_exchange_int                  = INT( soil_type_f%fill, KIND = 1 )
1360          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1361                            INT( soil_type_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1362          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1363          DEALLOCATE( soil_type_f%var_2d )
1364          ALLOCATE( soil_type_f%var_2d(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1365          soil_type_f%var_2d = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1366       ENDIF
1367       IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
1368          var_exchange_int                  = INT( vegetation_type_f%fill, KIND = 1 )
1369          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1370                        INT( vegetation_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1371          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1372          DEALLOCATE( vegetation_type_f%var )
1373          ALLOCATE( vegetation_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1374          vegetation_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1375       ENDIF
1376       IF ( water_type_f%from_file )  THEN
1377          var_exchange_int                  = INT( water_type_f%fill, KIND = 1 )
1378          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
1379                         INT( water_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
1380          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1381          DEALLOCATE( water_type_f%var )
1382          ALLOCATE( water_type_f%var(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1383          water_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
1384       ENDIF
1385!
1386!--    Exchange 1 ghost point for 3/4-D variables. For the sake of simplicity,
1387!--    loop further dimensions to use 2D exchange routines.
1388!--    This should be revised later by introducing new MPI datatypes.
1389       IF ( soil_type_f%from_file  .AND.  ALLOCATED( soil_type_f%var_3d ) )    &
1390       THEN
1391          ALLOCATE( var_dum_int_3d(0:nz_soil,nys:nyn,nxl:nxr) )
1392          var_dum_int_3d = soil_type_f%var_3d
1393          DEALLOCATE( soil_type_f%var_3d )
1394          ALLOCATE( soil_type_f%var_3d(0:nz_soil,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1395          soil_type_f%var_3d = soil_type_f%fill
1396
1397          DO  k = 0, nz_soil
1398             var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) = var_dum_int_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1399             CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
1400             soil_type_f%var_3d(k,:,:) = INT( var_exchange_int(:,:), KIND = 1 )
1401          ENDDO
1402          DEALLOCATE( var_dum_int_3d )
1403       ENDIF
1404
1405       IF ( surface_fraction_f%from_file )  THEN
1406          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:surface_fraction_f%nf-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1407          var_dum_real_3d = surface_fraction_f%frac
1408          DEALLOCATE( surface_fraction_f%frac )
1409          ALLOCATE( surface_fraction_f%frac(0:surface_fraction_f%nf-1,         &
1410                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1411          surface_fraction_f%frac = surface_fraction_f%fill
1412
1413          DO  k = 0, surface_fraction_f%nf-1
1414             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) = var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1415             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1416             surface_fraction_f%frac(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1417          ENDDO
1418          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1419       ENDIF
1420
1421       IF ( building_pars_f%from_file )  THEN
1422          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:building_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1423          var_dum_real_3d = building_pars_f%pars_xy
1424          DEALLOCATE( building_pars_f%pars_xy )
1425          ALLOCATE( building_pars_f%pars_xy(0:building_pars_f%np-1,            &
1426                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1427          building_pars_f%pars_xy = building_pars_f%fill
1428          DO  k = 0, building_pars_f%np-1
1429             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1430                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1431             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1432             building_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1433          ENDDO
1434          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1435       ENDIF
1436
1437       IF ( albedo_pars_f%from_file )  THEN
1438          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:albedo_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1439          var_dum_real_3d = albedo_pars_f%pars_xy
1440          DEALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy )
1441          ALLOCATE( albedo_pars_f%pars_xy(0:albedo_pars_f%np-1,                &
1442                                          nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1443          albedo_pars_f%pars_xy = albedo_pars_f%fill
1444          DO  k = 0, albedo_pars_f%np-1
1445             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1446                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1447             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1448             albedo_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1449          ENDDO
1450          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1451       ENDIF
1452
1453       IF ( pavement_pars_f%from_file )  THEN
1454          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:pavement_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1455          var_dum_real_3d = pavement_pars_f%pars_xy
1456          DEALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy )
1457          ALLOCATE( pavement_pars_f%pars_xy(0:pavement_pars_f%np-1,            &
1458                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1459          pavement_pars_f%pars_xy = pavement_pars_f%fill
1460          DO  k = 0, pavement_pars_f%np-1
1461             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1462                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1463             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1464             pavement_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1465          ENDDO
1466          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1467       ENDIF
1468
1469       IF ( vegetation_pars_f%from_file )  THEN
1470          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:vegetation_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1471          var_dum_real_3d = vegetation_pars_f%pars_xy
1472          DEALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy )
1473          ALLOCATE( vegetation_pars_f%pars_xy(0:vegetation_pars_f%np-1,        &
1474                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1475          vegetation_pars_f%pars_xy = vegetation_pars_f%fill
1476          DO  k = 0, vegetation_pars_f%np-1
1477             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1478                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1479             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1480             vegetation_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1481          ENDDO
1482          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1483       ENDIF
1484
1485       IF ( water_pars_f%from_file )  THEN
1486          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:water_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1487          var_dum_real_3d = water_pars_f%pars_xy
1488          DEALLOCATE( water_pars_f%pars_xy )
1489          ALLOCATE( water_pars_f%pars_xy(0:water_pars_f%np-1,                  &
1490                                         nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1491          water_pars_f%pars_xy = water_pars_f%fill
1492          DO  k = 0, water_pars_f%np-1
1493             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1494                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1495             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1496             water_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1497          ENDDO
1498          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1499       ENDIF
1500
1501       IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )  THEN
1502          ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:root_area_density_lsm_f%nz-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1503          var_dum_real_3d = root_area_density_lsm_f%var
1504          DEALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var )
1505          ALLOCATE( root_area_density_lsm_f%var(0:root_area_density_lsm_f%nz-1,&
1506                                                nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1507          root_area_density_lsm_f%var = root_area_density_lsm_f%fill
1508
1509          DO  k = 0, root_area_density_lsm_f%nz-1
1510             var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                              &
1511                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1512             CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1513             root_area_density_lsm_f%var(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1514          ENDDO
1515          DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1516       ENDIF
1517
1518       IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1519          IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1520
1521             ALLOCATE( var_dum_real_3d(0:soil_pars_f%np-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
1522             var_dum_real_3d = soil_pars_f%pars_xy
1523             DEALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy )
1524             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xy(0:soil_pars_f%np-1,                 &
1525                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1526             soil_pars_f%pars_xy = soil_pars_f%fill
1527
1528             DO  k = 0, soil_pars_f%np-1
1529                var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                           &
1530                                              var_dum_real_3d(k,nys:nyn,nxl:nxr)
1531                CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1532                soil_pars_f%pars_xy(k,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1533             ENDDO
1534             DEALLOCATE( var_dum_real_3d )
1535          ELSEIF ( soil_pars_f%lod == 2 )  THEN
1536             ALLOCATE( var_dum_real_4d(0:soil_pars_f%np-1,                     &
1537                                       0:soil_pars_f%nz-1,                     &
1538                                       nys:nyn,nxl:nxr) )
1539             var_dum_real_4d = soil_pars_f%pars_xyz
1540             DEALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz )
1541             ALLOCATE( soil_pars_f%pars_xyz(0:soil_pars_f%np-1,                &
1542                                            0:soil_pars_f%nz-1,                &
1543                                            nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1544             soil_pars_f%pars_xyz = soil_pars_f%fill
1545
1546             DO  k2 = 0, soil_pars_f%nz-1
1547                DO  k = 0, soil_pars_f%np-1
1548                   var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                        &
1549                                           var_dum_real_4d(k,k2,nys:nyn,nxl:nxr)
1550                   CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1551
1552                   soil_pars_f%pars_xyz(k,k2,:,:) = var_exchange_real(:,:)
1553                ENDDO
1554             ENDDO
1555             DEALLOCATE( var_dum_real_4d )
1556          ENDIF
1557       ENDIF
1558
1559       IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )  THEN
1560          ALLOCATE( var_dum_real_4d(0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,         &
1561                                    0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,         &
1562                                    nys:nyn,nxl:nxr) )
1563          var_dum_real_4d = pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz
1564          DEALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz )
1565          ALLOCATE( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz                        &
1566                                          (0:pavement_subsurface_pars_f%np-1,  &
1567                                           0:pavement_subsurface_pars_f%nz-1,  &
1568                                           nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
1569          pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz = pavement_subsurface_pars_f%fill
1570
1571          DO  k2 = 0, pavement_subsurface_pars_f%nz-1
1572             DO  k = 0, pavement_subsurface_pars_f%np-1
1573                var_exchange_real(nys:nyn,nxl:nxr) =                           &
1574                                          var_dum_real_4d(k,k2,nys:nyn,nxl:nxr)
1575                CALL exchange_horiz_2d( var_exchange_real, nbgp )
1576                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(k,k2,:,:) =                &
1577                                                        var_exchange_real(:,:)
1578             ENDDO
1579          ENDDO
1580          DEALLOCATE( var_dum_real_4d )
1581       ENDIF
1582
1583!
1584!--    In case of non-cyclic boundary conditions, set Neumann conditions at the
1585!--    lateral boundaries.
1586       IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
1587          IF ( nys == 0  )  THEN
1588             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1589                albedo_type_f%var(-1,:) = albedo_type_f%var(0,:)
1590             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1591                pavement_type_f%var(-1,:) = pavement_type_f%var(0,:)
1592             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1593                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1594                   soil_type_f%var_2d(-1,:) = soil_type_f%var_2d(0,:)
1595                ELSE
1596                   soil_type_f%var_3d(:,-1,:) = soil_type_f%var_3d(:,0,:)
1597                ENDIF
1598             ENDIF
1599             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1600                vegetation_type_f%var(-1,:) = vegetation_type_f%var(0,:)
1601             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1602                water_type_f%var(-1,:) = water_type_f%var(0,:)
1603             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1604                surface_fraction_f%frac(:,-1,:) = surface_fraction_f%frac(:,0,:)
1605             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1606                building_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = building_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1607             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1608                albedo_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = albedo_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1609             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1610                pavement_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = pavement_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1611             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1612                vegetation_pars_f%pars_xy(:,-1,:) =                            &
1613                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1614             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1615                water_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = water_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1616             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1617                root_area_density_lsm_f%var(:,-1,:) =                          &
1618                                            root_area_density_lsm_f%var(:,0,:)
1619             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1620                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1621                   soil_pars_f%pars_xy(:,-1,:) = soil_pars_f%pars_xy(:,0,:)
1622                ELSE
1623                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,-1,:) = soil_pars_f%pars_xyz(:,:,0,:)
1624                ENDIF
1625             ENDIF
1626             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1627                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,-1,:) =                &
1628                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,0,:)
1629          ENDIF
1630
1631          IF ( nyn == ny )  THEN
1632             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1633                albedo_type_f%var(ny+1,:) = albedo_type_f%var(ny,:)
1634             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1635                pavement_type_f%var(ny+1,:) = pavement_type_f%var(ny,:)
1636             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1637                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1638                   soil_type_f%var_2d(ny+1,:) = soil_type_f%var_2d(ny,:)
1639                ELSE
1640                   soil_type_f%var_3d(:,ny+1,:) = soil_type_f%var_3d(:,ny,:)
1641                ENDIF
1642             ENDIF
1643             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1644                vegetation_type_f%var(ny+1,:) = vegetation_type_f%var(ny,:)
1645             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1646                water_type_f%var(ny+1,:) = water_type_f%var(ny,:)
1647             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1648                surface_fraction_f%frac(:,ny+1,:) =                            &
1649                                             surface_fraction_f%frac(:,ny,:)
1650             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1651                building_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                            &
1652                                             building_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1653             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1654                albedo_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = albedo_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1655             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1656                pavement_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                            &
1657                                             pavement_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1658             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1659                vegetation_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) =                          &
1660                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1661             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1662                water_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = water_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1663             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1664                root_area_density_lsm_f%var(:,ny+1,:) =                        &
1665                                            root_area_density_lsm_f%var(:,ny,:)
1666             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1667                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1668                   soil_pars_f%pars_xy(:,ny+1,:) = soil_pars_f%pars_xy(:,ny,:)
1669                ELSE
1670                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,ny+1,:) =                          &
1671                                              soil_pars_f%pars_xyz(:,:,ny,:)
1672                ENDIF
1673             ENDIF
1674             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1675                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,ny+1,:) =              &
1676                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,ny,:)
1677          ENDIF
1678       ENDIF
1679
1680       IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
1681          IF ( nxl == 0 )  THEN
1682            IF ( albedo_type_f%from_file )                                     &
1683                albedo_type_f%var(:,-1) = albedo_type_f%var(:,0)
1684             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1685                pavement_type_f%var(:,-1) = pavement_type_f%var(:,0)
1686             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1687                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1688                   soil_type_f%var_2d(:,-1) = soil_type_f%var_2d(:,0)
1689                ELSE
1690                   soil_type_f%var_3d(:,:,-1) = soil_type_f%var_3d(:,:,0)
1691                ENDIF
1692             ENDIF
1693             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1694                vegetation_type_f%var(:,-1) = vegetation_type_f%var(:,0)
1695             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1696                water_type_f%var(:,-1) = water_type_f%var(:,0)
1697             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1698                surface_fraction_f%frac(:,:,-1) = surface_fraction_f%frac(:,:,0)
1699             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1700                building_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = building_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1701             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1702                albedo_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = albedo_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1703             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1704                pavement_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = pavement_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1705             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1706                vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,-1) =                            &
1707                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1708             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1709                water_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = water_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1710             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1711                root_area_density_lsm_f%var(:,:,-1) =                          &
1712                                            root_area_density_lsm_f%var(:,:,0)
1713             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1714                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1715                   soil_pars_f%pars_xy(:,:,-1) = soil_pars_f%pars_xy(:,:,0)
1716                ELSE
1717                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,-1) = soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,0)
1718                ENDIF
1719             ENDIF
1720             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1721                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,-1) =                &
1722                                    pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,0)
1723          ENDIF
1724
1725          IF ( nxr == nx )  THEN
1726             IF ( albedo_type_f%from_file )                                    &
1727                albedo_type_f%var(:,nx+1) = albedo_type_f%var(:,nx)
1728             IF ( pavement_type_f%from_file )                                  &
1729                pavement_type_f%var(:,nx+1) = pavement_type_f%var(:,nx)
1730             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
1731                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
1732                   soil_type_f%var_2d(:,nx+1) = soil_type_f%var_2d(:,nx)
1733                ELSE
1734                   soil_type_f%var_3d(:,:,nx+1) = soil_type_f%var_3d(:,:,nx)
1735                ENDIF
1736             ENDIF
1737             IF ( vegetation_type_f%from_file )                                &
1738                vegetation_type_f%var(:,nx+1) = vegetation_type_f%var(:,nx)
1739             IF ( water_type_f%from_file )                                     &
1740                water_type_f%var(:,nx+1) = water_type_f%var(:,nx)
1741             IF ( surface_fraction_f%from_file )                               &
1742                surface_fraction_f%frac(:,:,nx+1) =                            &
1743                                             surface_fraction_f%frac(:,:,nx)
1744             IF ( building_pars_f%from_file )                                  &
1745                building_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                            &
1746                                             building_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1747             IF ( albedo_pars_f%from_file )                                    &
1748                albedo_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = albedo_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1749             IF ( pavement_pars_f%from_file )                                  &
1750                pavement_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                            &
1751                                             pavement_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1752             IF ( vegetation_pars_f%from_file )                                &
1753                vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) =                          &
1754                                               vegetation_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1755             IF ( water_pars_f%from_file )                                     &
1756                water_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = water_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1757             IF ( root_area_density_lsm_f%from_file )                          &
1758                root_area_density_lsm_f%var(:,:,nx+1) =                        &
1759                                            root_area_density_lsm_f%var(:,:,nx)
1760             IF ( soil_pars_f%from_file )  THEN
1761                IF ( soil_pars_f%lod == 1 )  THEN
1762                   soil_pars_f%pars_xy(:,:,nx+1) = soil_pars_f%pars_xy(:,:,nx)
1763                ELSE
1764                   soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx+1) =                          &
1765                                              soil_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx)
1766                ENDIF
1767             ENDIF
1768             IF ( pavement_subsurface_pars_f%from_file )                       &
1769                pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx+1) =              &
1770                                   pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,:,nx)
1771          ENDIF
1772       ENDIF
1773
1774    END SUBROUTINE netcdf_data_input_surface_data
1775
1776!------------------------------------------------------------------------------!
1777! Description:
1778! ------------
1779!> Reads orography and building information.
1780!------------------------------------------------------------------------------!
1781    SUBROUTINE netcdf_data_input_topo
1782
1783       USE control_parameters,                                                 &
1784           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, message_string, topography
1785
1786       USE indices,                                                            &
1787           ONLY:  nbgp, nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys, nzb, nzt
1788
1789
1790       IMPLICIT NONE
1791
1792       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names  !< variable names in static input file
1793
1794
1795       INTEGER(iwp) ::  i             !< running index along x-direction
1796       INTEGER(iwp) ::  ii            !< running index for IO blocks
1797       INTEGER(iwp) ::  id_topo       !< NetCDF id of topograhy input file
1798       INTEGER(iwp) ::  j             !< running index along y-direction
1799       INTEGER(iwp) ::  k             !< running index along z-direction
1800       INTEGER(iwp) ::  num_vars      !< number of variables in netcdf input file
1801       INTEGER(iwp) ::  skip_n_rows   !< counting variable to skip rows while reading topography file
1802
1803       INTEGER(iwp), DIMENSION(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) ::  var_exchange_int !< dummy variables used to exchange 32-bit Integer arrays
1804
1805       REAL(wp) ::  dum           !< dummy variable to skip columns while reading topography file
1806!
1807!--    CPU measurement
1808       CALL cpu_log( log_point_s(83), 'NetCDF/ASCII input topo', 'start' )
1809
1810!
1811!--    Input via palm-input data standard
1812       IF ( input_pids_static )  THEN
1813#if defined ( __netcdf )
1814!
1815!--       Open file in read-only mode
1816          CALL open_read_file( TRIM( input_file_static ) //                    &
1817                               TRIM( coupling_char ), id_topo )
1818!
1819!--       At first, inquire all variable names.
1820!--       This will be used to check whether an  input variable exist
1821!--       or not.
1822          CALL inquire_num_variables( id_topo, num_vars )
1823!
1824!--       Allocate memory to store variable names and inquire them.
1825          ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
1826          CALL inquire_variable_names( id_topo, var_names )
1827!
1828!--       Read x, y - dimensions. Only required for consistency checks.
1829          CALL get_dimension_length( id_topo, dim_static%nx, 'x' )
1830          CALL get_dimension_length( id_topo, dim_static%ny, 'y' )
1831          ALLOCATE( dim_static%x(0:dim_static%nx-1) )
1832          ALLOCATE( dim_static%y(0:dim_static%ny-1) )
1833          CALL get_variable( id_topo, 'x', dim_static%x )
1834          CALL get_variable( id_topo, 'y', dim_static%y )
1835!
1836!--       Terrain height. First, get variable-related _FillValue attribute
1837          IF ( check_existence( var_names, 'zt' ) )  THEN
1838             terrain_height_f%from_file = .TRUE.
1839             CALL get_attribute( id_topo, char_fill, terrain_height_f%fill,    &
1840                                 .FALSE., 'zt' )
1841!
1842!--          Input 2D terrain height.
1843             ALLOCATE ( terrain_height_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)  )
1844             
1845             CALL get_variable( id_topo, 'zt', terrain_height_f%var,           &
1846                                nxl, nxr, nys, nyn )
1847
1848          ELSE
1849             terrain_height_f%from_file = .FALSE.
1850          ENDIF
1851
1852!
1853!--       Read building height. First, read its _FillValue attribute,
1854!--       as well as lod attribute
1855          buildings_f%from_file = .FALSE.
1856          IF ( check_existence( var_names, 'buildings_2d' ) )  THEN
1857             buildings_f%from_file = .TRUE.
1858             CALL get_attribute( id_topo, char_lod, buildings_f%lod,           &
1859                                 .FALSE., 'buildings_2d' )
1860
1861             CALL get_attribute( id_topo, char_fill, buildings_f%fill1,        &
1862                                 .FALSE., 'buildings_2d' )
1863
1864!
1865!--          Read 2D buildings
1866             IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
1867                ALLOCATE ( buildings_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr) )
1868
1869                CALL get_variable( id_topo, 'buildings_2d',                    &
1870                                   buildings_f%var_2d,                         &
1871                                   nxl, nxr, nys, nyn )
1872             ELSE
1873                message_string = 'NetCDF attribute lod ' //                    &
1874                                 '(level of detail) is not set ' //            &
1875                                 'properly for buildings_2d.'
1876                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0540',               &
1877                               1, 2, 0, 6, 0 )
1878             ENDIF
1879          ENDIF
1880!
1881!--       If available, also read 3D building information. If both are
1882!--       available, use 3D information.
1883          IF ( check_existence( var_names, 'buildings_3d' ) )  THEN
1884             buildings_f%from_file = .TRUE.
1885             CALL get_attribute( id_topo, char_lod, buildings_f%lod,           &
1886                                 .FALSE., 'buildings_3d' )     
1887
1888             CALL get_attribute( id_topo, char_fill, buildings_f%fill2,        &
1889                                 .FALSE., 'buildings_3d' )
1890
1891             CALL get_dimension_length( id_topo, buildings_f%nz, 'z' )
1892!
1893!--          Read 3D buildings
1894             IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
1895                ALLOCATE( buildings_f%z(nzb:buildings_f%nz-1) )
1896                CALL get_variable( id_topo, 'z', buildings_f%z )
1897
1898                ALLOCATE( buildings_f%var_3d(nzb:buildings_f%nz-1,             &
1899                                             nys:nyn,nxl:nxr) )
1900                buildings_f%var_3d = 0
1901               
1902                CALL get_variable( id_topo, 'buildings_3d',                    &
1903                                   buildings_f%var_3d,                         &
1904                                   nxl, nxr, nys, nyn, 0, buildings_f%nz-1 )
1905             ELSE
1906                message_string = 'NetCDF attribute lod ' //                    &
1907                                 '(level of detail) is not set ' //            &
1908                                 'properly for buildings_3d.'
1909                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0541',               &
1910                               1, 2, 0, 6, 0 )
1911             ENDIF
1912          ENDIF
1913!
1914!--       Read building IDs and its FillValue attribute. Further required
1915!--       for mapping buildings on top of orography.
1916          IF ( check_existence( var_names, 'building_id' ) )  THEN
1917             building_id_f%from_file = .TRUE.
1918             CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                           &
1919                                 building_id_f%fill, .FALSE.,                  &
1920                                 'building_id' )
1921
1922             ALLOCATE ( building_id_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
1923             
1924             CALL get_variable( id_topo, 'building_id', building_id_f%var,     &
1925                                nxl, nxr, nys, nyn )
1926          ELSE
1927             building_id_f%from_file = .FALSE.
1928          ENDIF
1929!
1930!--       Read building_type and required attributes.
1931          IF ( check_existence( var_names, 'building_type' ) )  THEN
1932             building_type_f%from_file = .TRUE.
1933             CALL get_attribute( id_topo, char_fill,                           &
1934                                 building_type_f%fill, .FALSE.,                &
1935                                 'building_type' )
1936
1937             ALLOCATE ( building_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
1938
1939             CALL get_variable( id_topo, 'building_type', building_type_f%var, &
1940                                nxl, nxr, nys, nyn )
1941
1942          ELSE
1943             building_type_f%from_file = .FALSE.
1944          ENDIF
1945!
1946!--       Close topography input file
1947          CALL close_input_file( id_topo )
1948#else
1949          CONTINUE
1950#endif
1951!
1952!--    ASCII input
1953       ELSEIF ( TRIM( topography ) == 'read_from_file' )  THEN
1954             
1955          DO  ii = 0, io_blocks-1
1956             IF ( ii == io_group )  THEN
1957
1958                OPEN( 90, FILE='TOPOGRAPHY_DATA'//TRIM( coupling_char ),       &
1959                      STATUS='OLD', FORM='FORMATTED', ERR=10 )
1960!
1961!--             Read topography PE-wise. Rows are read from nyn to nys, columns
1962!--             are read from nxl to nxr. At first, ny-nyn rows need to be skipped.
1963                skip_n_rows = 0
1964                DO WHILE ( skip_n_rows < ny - nyn )
1965                   READ( 90, * )
1966                   skip_n_rows = skip_n_rows + 1
1967                ENDDO
1968!
1969!--             Read data from nyn to nys and nxl to nxr. Therefore, skip
1970!--             column until nxl-1 is reached
1971                ALLOCATE ( buildings_f%var_2d(nys:nyn,nxl:nxr) )
1972                DO  j = nyn, nys, -1
1973                   READ( 90, *, ERR=11, END=11 )                               &
1974                                   ( dum, i = 0, nxl-1 ),                      &
1975                                   ( buildings_f%var_2d(j,i), i = nxl, nxr )
1976                ENDDO
1977
1978                GOTO 12
1979
1980 10             message_string = 'file TOPOGRAPHY_DATA'//                      &
1981                                 TRIM( coupling_char )// ' does not exist'
1982                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0208', 1, 2, 0, 6, 0 )
1983
1984 11             message_string = 'errors in file TOPOGRAPHY_DATA'//            &
1985                                 TRIM( coupling_char )
1986                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0209', 2, 2, 0, 6, 0 )
1987
1988 12             CLOSE( 90 )
1989                buildings_f%from_file = .TRUE.
1990
1991             ENDIF
1992#if defined( __parallel )
1993             CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1994#endif
1995          ENDDO
1996
1997       ENDIF
1998!
1999!--    End of CPU measurement
2000       CALL cpu_log( log_point_s(83), 'NetCDF/ASCII input topo', 'stop' )
2001!
2002!--    Check for minimum requirement to setup building topography. If buildings
2003!--    are provided, also an ID and a type are required.
2004!--    Note, doing this check in check_parameters
2005!--    will be too late (data will be used for grid inititialization before).
2006       IF ( input_pids_static )  THEN
2007          IF ( buildings_f%from_file  .AND.                                    &
2008               .NOT. building_id_f%from_file )  THEN
2009             message_string = 'If building heigths are prescribed in ' //      &
2010                              'static input file, also an ID is required.'
2011             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0542', 1, 2, 0, 6, 0 )
2012          ENDIF
2013       ENDIF
2014!
2015!--    In case no terrain height is provided by static input file, allocate
2016!--    array nevertheless and set terrain height to 0, which simplifies
2017!--    topography initialization.
2018       IF ( .NOT. terrain_height_f%from_file )  THEN
2019          ALLOCATE ( terrain_height_f%var(nys:nyn,nxl:nxr) )
2020          terrain_height_f%var = 0.0_wp
2021       ENDIF
2022!
2023!--    Finally, exchange 1 ghost point for building ID and type.
2024!--    In case of non-cyclic boundary conditions set Neumann conditions at the
2025!--    lateral boundaries.
2026       IF ( building_id_f%from_file )  THEN
2027          var_exchange_int                  = building_id_f%fill
2028          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) = building_id_f%var(nys:nyn,nxl:nxr)
2029          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
2030          DEALLOCATE( building_id_f%var )
2031          ALLOCATE( building_id_f%var(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) )
2032          building_id_f%var = var_exchange_int
2033
2034          IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
2035             IF ( nys == 0  )  building_id_f%var(-1,:)   = building_id_f%var(0,:)
2036             IF ( nyn == ny )  building_id_f%var(ny+1,:) = building_id_f%var(ny,:)
2037          ENDIF
2038          IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
2039             IF ( nxl == 0  )  building_id_f%var(:,-1)   = building_id_f%var(:,0)
2040             IF ( nxr == nx )  building_id_f%var(:,nx+1) = building_id_f%var(:,nx)
2041          ENDIF
2042       ENDIF
2043
2044       IF ( building_type_f%from_file )  THEN
2045          var_exchange_int                  = INT( building_type_f%fill, KIND = 4 )
2046          var_exchange_int(nys:nyn,nxl:nxr) =                                  &
2047                          INT( building_type_f%var(nys:nyn,nxl:nxr), KIND = 4 )
2048          CALL exchange_horiz_2d_int( var_exchange_int, nys, nyn, nxl, nxr, nbgp )
2049          DEALLOCATE( building_type_f%var )
2050          ALLOCATE( building_type_f%var(nys-nbgp:nyn+nbgp,nxl-nbgp:nxr+nbgp) )
2051          building_type_f%var = INT( var_exchange_int, KIND = 1 )
2052
2053          IF ( .NOT. bc_ns_cyc )  THEN
2054             IF ( nys == 0  )  building_type_f%var(-1,:)   = building_type_f%var(0,:)
2055             IF ( nyn == ny )  building_type_f%var(ny+1,:) = building_type_f%var(ny,:)
2056          ENDIF
2057          IF ( .NOT. bc_lr_cyc )  THEN
2058             IF ( nxl == 0  )  building_type_f%var(:,-1)   = building_type_f%var(:,0)
2059             IF ( nxr == nx )  building_type_f%var(:,nx+1) = building_type_f%var(:,nx)
2060          ENDIF
2061       ENDIF
2062
2063    END SUBROUTINE netcdf_data_input_topo
2064
2065!------------------------------------------------------------------------------!
2066! Description:
2067! ------------
2068!> Reads initialization data of u, v, w, pt, q, geostrophic wind components,
2069!> as well as soil moisture and soil temperature, derived from larger-scale
2070!> model (COSMO) by Inifor.
2071!------------------------------------------------------------------------------!
2072    SUBROUTINE netcdf_data_input_init_3d
2073
2074       USE arrays_3d,                                                          &
2075           ONLY:  q, pt, u, v, w, zu, zw
2076
2077       USE control_parameters,                                                 &
2078           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, humidity, land_surface, message_string,&
2079                  nesting_offline, neutral, surface_pressure
2080
2081       USE indices,                                                            &
2082           ONLY:  nx, nxl, nxlu, nxr, ny, nyn, nys, nysv, nzb, nz, nzt
2083
2084       IMPLICIT NONE
2085
2086       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names
2087
2088       LOGICAL      ::  dynamic_3d = .TRUE. !< flag indicating that 3D data is read from dynamic file
2089       
2090       INTEGER(iwp) ::  i          !< running index along x-direction
2091       INTEGER(iwp) ::  id_dynamic !< NetCDF id of dynamic input file
2092       INTEGER(iwp) ::  j          !< running index along y-direction
2093       INTEGER(iwp) ::  k          !< running index along z-direction
2094       INTEGER(iwp) ::  num_vars   !< number of variables in netcdf input file
2095
2096       LOGICAL      ::  check_passed !< flag indicating if a check passed
2097
2098!
2099!--    Skip routine if no input file with dynamic input data is available.
2100       IF ( .NOT. input_pids_dynamic )  RETURN
2101!
2102!--    Please note, Inifor is designed to provide initial data for u and v for
2103!--    the prognostic grid points in case of lateral Dirichlet conditions.
2104!--    This means that Inifor provides data from nxlu:nxr (for u) and
2105!--    from nysv:nyn (for v) at the left and south domain boundary, respectively.
2106!--    However, as work-around for the moment, PALM will run with cyclic
2107!--    conditions and will be initialized with data provided by Inifor
2108!--    boundaries in case of Dirichlet.
2109!--    Hence, simply set set nxlu/nysv to 1 (will be reset to its original value
2110!--    at the end of this routine.
2111       IF ( bc_lr_cyc  .AND.  nxl == 0 )  nxlu = 1
2112       IF ( bc_ns_cyc  .AND.  nys == 0 )  nysv = 1
2113
2114!
2115!--    CPU measurement
2116       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'start' )
2117
2118#if defined ( __netcdf )
2119!
2120!--    Open file in read-only mode
2121       CALL open_read_file( TRIM( input_file_dynamic ) //                      &
2122                            TRIM( coupling_char ), id_dynamic )
2123
2124!
2125!--    At first, inquire all variable names.
2126       CALL inquire_num_variables( id_dynamic, num_vars )
2127!
2128!--    Allocate memory to store variable names.
2129       ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
2130       CALL inquire_variable_names( id_dynamic, var_names )
2131!
2132!--    Read vertical dimension of scalar und w grid.
2133       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzu, 'z'     )
2134       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzw, 'zw'    )
2135!
2136!--    Read also the horizontal dimensions. These are used just used fo
2137!--    checking the compatibility with the PALM grid before reading.
2138       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nx,  'x'  )
2139       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nxu, 'xu' )
2140       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%ny,  'y'  )
2141       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nyv, 'yv' )
2142
2143!
2144!--    Check for correct horizontal and vertical dimension. Please note,
2145!--    checks are performed directly here and not called from
2146!--    check_parameters as some varialbes are still not allocated there.
2147!--    Moreover, please note, u- and v-grid has 1 grid point less on
2148!--    Inifor grid.
2149       IF ( init_3d%nx-1 /= nx  .OR.  init_3d%nxu-1 /= nx - 1  .OR.            &
2150            init_3d%ny-1 /= ny  .OR.  init_3d%nyv-1 /= ny - 1 )  THEN
2151          message_string = 'Number of inifor horizontal grid points  '//       &
2152                           'does not match the number of numeric grid '//      &
2153                           'points.'
2154          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0543', 1, 2, 0, 6, 0 )
2155       ENDIF
2156
2157       IF ( init_3d%nzu /= nz )  THEN
2158          message_string = 'Number of inifor vertical grid points ' //         &
2159                           'does not match the number of numeric grid '//      &
2160                           'points.'
2161          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0543', 1, 2, 0, 6, 0 )
2162       ENDIF
2163!
2164!--    Read vertical dimensions. Later, these are required for eventual
2165!--    inter- and extrapolations of the initialization data.
2166       IF ( check_existence( var_names, 'z' ) )  THEN
2167          ALLOCATE( init_3d%zu_atmos(1:init_3d%nzu) )
2168          CALL get_variable( id_dynamic, 'z', init_3d%zu_atmos )
2169       ENDIF
2170       IF ( check_existence( var_names, 'zw' ) )  THEN
2171          ALLOCATE( init_3d%zw_atmos(1:init_3d%nzw) )
2172          CALL get_variable( id_dynamic, 'zw', init_3d%zw_atmos )
2173       ENDIF
2174!
2175!--    Check for consistency between vertical coordinates in dynamic
2176!--    driver and numeric grid.
2177!--    Please note, depending on compiler options both may be
2178!--    equal up to a certain threshold, and differences between
2179!--    the numeric grid and vertical coordinate in the driver can built-
2180!--    up to 10E-1-10E-0 m. For this reason, the check is performed not
2181!--    for exactly matching values.
2182       IF ( ANY( ABS( zu(1:nzt)   - init_3d%zu_atmos(1:init_3d%nzu) )    &
2183                      > 10E-1 )  .OR.                                    &
2184            ANY( ABS( zw(1:nzt-1) - init_3d%zw_atmos(1:init_3d%nzw) )    &
2185                      > 10E-1 ) )  THEN
2186          message_string = 'Vertical grid in dynamic driver does not '// &
2187                           'match the numeric grid.'
2188          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0543', 1, 2, 0, 6, 0 )
2189       ENDIF
2190!
2191!--    Read initial geostrophic wind components at
2192!--    t = 0 (index 1 in file).
2193       IF ( check_existence( var_names, 'ls_forcing_ug' ) )  THEN
2194          ALLOCATE( init_3d%ug_init(nzb:nzt+1) )
2195          init_3d%ug_init = 0.0_wp
2196
2197          CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'ls_forcing_ug', 1,          &
2198                                init_3d%ug_init(1:nzt) )
2199!
2200!--       Set top-boundary condition (Neumann)
2201          init_3d%ug_init(nzt+1) = init_3d%ug_init(nzt)
2202
2203          init_3d%from_file_ug = .TRUE.
2204       ELSE
2205          init_3d%from_file_ug = .FALSE.
2206       ENDIF
2207       IF ( check_existence( var_names, 'ls_forcing_vg' ) )  THEN
2208          ALLOCATE( init_3d%vg_init(nzb:nzt+1) )
2209          init_3d%vg_init = 0.0_wp
2210
2211          CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'ls_forcing_vg', 1,          &
2212                                init_3d%vg_init(1:nzt) )
2213!
2214!--       Set top-boundary condition (Neumann)
2215          init_3d%vg_init(nzt+1) = init_3d%vg_init(nzt)
2216
2217          init_3d%from_file_vg = .TRUE.
2218       ELSE
2219          init_3d%from_file_vg = .FALSE.
2220       ENDIF
2221!
2222!--    Read inital 3D data of u, v, w, pt and q,
2223!--    derived from COSMO model. Read PE-wise yz-slices.
2224!--    Please note, the u-, v- and w-component are defined on different
2225!--    grids with one element less in the x-, y-,
2226!--    and z-direction, respectively. Hence, reading is subdivided
2227!--    into separate loops. 
2228!--    Read u-component
2229       IF ( check_existence( var_names, 'init_atmosphere_u' ) )  THEN
2230!
2231!--       Read attributes for the fill value and level-of-detail
2232          CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_u,           &
2233                              .FALSE., 'init_atmosphere_u' )
2234          CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_u,             &
2235                              .FALSE., 'init_atmosphere_u' )
2236!
2237!--       level-of-detail 1 - read initialization profile
2238          IF ( init_3d%lod_u == 1 )  THEN
2239             ALLOCATE( init_3d%u_init(nzb:nzt+1) )
2240             init_3d%u_init = 0.0_wp
2241
2242             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_u',               &
2243                                init_3d%u_init(nzb+1:nzt) )
2244!
2245!--          Set top-boundary condition (Neumann)
2246             init_3d%u_init(nzt+1) = init_3d%u_init(nzt)
2247!
2248!--       level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2249          ELSEIF ( init_3d%lod_u == 2 )  THEN
2250             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_u',               &
2251                                u(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxlu:nxr),                 &
2252                                nxlu, nys+1, nzb+1,                            &
2253                                nxr-nxlu+1, nyn-nys+1, init_3d%nzu,            &
2254                                dynamic_3d )
2255!
2256!--          Set value at leftmost model grid point nxl = 0. This is because
2257!--          Inifor provides data only from 1:nx-1 since it assumes non-cyclic
2258!--          conditions.
2259             IF ( nxl == 0 )                                                   &
2260                u(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl) = u(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxlu)
2261!
2262!--          Set bottom and top-boundary
2263             u(nzb,:,:)   = u(nzb+1,:,:)
2264             u(nzt+1,:,:) = u(nzt,:,:)
2265             
2266          ENDIF
2267          init_3d%from_file_u = .TRUE.
2268       ELSE
2269          message_string = 'Missing initial data for u-component'
2270          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0544', 1, 2, 0, 6, 0 )
2271       ENDIF
2272!
2273!--    Read v-component
2274       IF ( check_existence( var_names, 'init_atmosphere_v' ) )  THEN
2275!
2276!--       Read attributes for the fill value and level-of-detail
2277          CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_v,           &
2278                              .FALSE., 'init_atmosphere_v' )
2279          CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_v,             &
2280                              .FALSE., 'init_atmosphere_v' )
2281!
2282!--       level-of-detail 1 - read initialization profile
2283          IF ( init_3d%lod_v == 1 )  THEN
2284             ALLOCATE( init_3d%v_init(nzb:nzt+1) )
2285             init_3d%v_init = 0.0_wp
2286
2287             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_v',               &
2288                                init_3d%v_init(nzb+1:nzt) )
2289!
2290!--          Set top-boundary condition (Neumann)
2291             init_3d%v_init(nzt+1) = init_3d%v_init(nzt)
2292!
2293!--       level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2294          ELSEIF ( init_3d%lod_v == 2 )  THEN
2295         
2296             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_v',               &
2297                                v(nzb+1:nzt,nysv:nyn,nxl:nxr),                 &
2298                                nxl+1, nysv, nzb+1,                            &
2299                                nxr-nxl+1, nyn-nysv+1, init_3d%nzu,            &
2300                                dynamic_3d )
2301!
2302!--          Set value at southmost model grid point nys = 0. This is because
2303!--          Inifor provides data only from 1:ny-1 since it assumes non-cyclic
2304!--          conditions.
2305             IF ( nys == 0 )                                                   &
2306                v(nzb+1:nzt,nys,nxl:nxr) = v(nzb+1:nzt,nysv,nxl:nxr)                               
2307!
2308!--          Set bottom and top-boundary
2309             v(nzb,:,:)   = v(nzb+1,:,:)
2310             v(nzt+1,:,:) = v(nzt,:,:)
2311             
2312          ENDIF
2313          init_3d%from_file_v = .TRUE.
2314       ELSE
2315          message_string = 'Missing initial data for v-component'
2316          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0544', 1, 2, 0, 6, 0 )
2317       ENDIF
2318!
2319!--    Read w-component
2320       IF ( check_existence( var_names, 'init_atmosphere_w' ) )  THEN
2321!
2322!--       Read attributes for the fill value and level-of-detail
2323          CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_w,           &
2324                              .FALSE., 'init_atmosphere_w' )
2325          CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_w,             &
2326                              .FALSE., 'init_atmosphere_w' )
2327!
2328!--       level-of-detail 1 - read initialization profile
2329          IF ( init_3d%lod_w == 1 )  THEN
2330             ALLOCATE( init_3d%w_init(nzb:nzt+1) )
2331             init_3d%w_init = 0.0_wp
2332
2333             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_w',               &
2334                                init_3d%w_init(nzb+1:nzt-1) )
2335!
2336!--          Set top-boundary condition (Neumann)
2337             init_3d%w_init(nzt:nzt+1) = init_3d%w_init(nzt-1)
2338!
2339!--       level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2340          ELSEIF ( init_3d%lod_w == 2 )  THEN
2341
2342             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_w',                &
2343                                w(nzb+1:nzt-1,nys:nyn,nxl:nxr),                 &
2344                                nxl+1, nys+1, nzb+1,                            &
2345                                nxr-nxl+1, nyn-nys+1, init_3d%nzw,              &
2346                                dynamic_3d )
2347!
2348!--          Set bottom and top-boundary                               
2349             w(nzb,:,:)   = 0.0_wp 
2350             w(nzt,:,:)   = w(nzt-1,:,:)
2351             w(nzt+1,:,:) = w(nzt-1,:,:)
2352
2353          ENDIF
2354          init_3d%from_file_w = .TRUE.
2355       ELSE
2356          message_string = 'Missing initial data for w-component'
2357          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0544', 1, 2, 0, 6, 0 )
2358       ENDIF
2359!
2360!--    Read potential temperature
2361       IF ( .NOT. neutral )  THEN
2362          IF ( check_existence( var_names, 'init_atmosphere_pt' ) )  THEN
2363!
2364!--          Read attributes for the fill value and level-of-detail
2365             CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_pt,       &
2366                                 .FALSE., 'init_atmosphere_pt' )
2367             CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_pt,         &
2368                                 .FALSE., 'init_atmosphere_pt' )
2369!
2370!--          level-of-detail 1 - read initialization profile
2371             IF ( init_3d%lod_pt == 1 )  THEN
2372                ALLOCATE( init_3d%pt_init(nzb:nzt+1) )
2373
2374                CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_pt',           &
2375                                   init_3d%pt_init(nzb+1:nzt) )
2376!
2377!--             Set Neumann top and surface boundary condition for initial
2378!--             profil
2379                init_3d%pt_init(nzb)   = init_3d%pt_init(nzb+1)
2380                init_3d%pt_init(nzt+1) = init_3d%pt_init(nzt)
2381!
2382!--          level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2383             ELSEIF ( init_3d%lod_pt == 2 )  THEN
2384
2385                CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_pt',           &
2386                                   pt(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl:nxr),              &
2387                                   nxl+1, nys+1, nzb+1,                        &
2388                                   nxr-nxl+1, nyn-nys+1, init_3d%nzu,          &
2389                                   dynamic_3d )
2390                                   
2391!
2392!--             Set bottom and top-boundary
2393                pt(nzb,:,:)   = pt(nzb+1,:,:)
2394                pt(nzt+1,:,:) = pt(nzt,:,:)             
2395
2396             ENDIF
2397             init_3d%from_file_pt = .TRUE.
2398          ELSE
2399             message_string = 'Missing initial data for ' //                   &
2400                              'potential temperature'
2401             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0544', 1, 2, 0, 6, 0 )
2402          ENDIF
2403       ENDIF
2404!
2405!--    Read mixing ratio
2406       IF ( humidity )  THEN
2407          IF ( check_existence( var_names, 'init_atmosphere_qv' ) )  THEN
2408!
2409!--          Read attributes for the fill value and level-of-detail
2410             CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill, init_3d%fill_q,        &
2411                                 .FALSE., 'init_atmosphere_qv' )
2412             CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod, init_3d%lod_q,          &
2413                                 .FALSE., 'init_atmosphere_qv' )
2414!
2415!--          level-of-detail 1 - read initialization profile
2416             IF ( init_3d%lod_q == 1 )  THEN
2417                ALLOCATE( init_3d%q_init(nzb:nzt+1) )
2418
2419                CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_qv',           &
2420                                    init_3d%q_init(nzb+1:nzt) )
2421!
2422!--             Set bottom and top boundary condition (Neumann)
2423                init_3d%q_init(nzb)   = init_3d%q_init(nzb+1)
2424                init_3d%q_init(nzt+1) = init_3d%q_init(nzt)
2425!
2426!--          level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2427             ELSEIF ( init_3d%lod_q == 2 )  THEN
2428             
2429                CALL get_variable( id_dynamic, 'init_atmosphere_qv',           &
2430                                   q(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl:nxr),               &
2431                                   nxl+1, nys+1, nzb+1,                        &
2432                                   nxr-nxl+1, nyn-nys+1, init_3d%nzu,          &
2433                                   dynamic_3d )
2434                                   
2435!
2436!--             Set bottom and top-boundary
2437                q(nzb,:,:)   = q(nzb+1,:,:)
2438                q(nzt+1,:,:) = q(nzt,:,:)
2439               
2440             ENDIF
2441             init_3d%from_file_q = .TRUE.
2442          ELSE
2443             message_string = 'Missing initial data for ' //                   &
2444                              'mixing ratio'
2445             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0544', 1, 2, 0, 6, 0 )
2446          ENDIF
2447       ENDIF
2448!
2449!--    Close input file
2450       CALL close_input_file( id_dynamic )
2451#endif
2452!
2453!--    End of CPU measurement
2454       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'stop' )
2455!
2456!--    Finally, check if the input data has any fill values. Please note,
2457!--    checks depend on the LOD of the input data.
2458       IF ( init_3d%from_file_u )  THEN
2459          check_passed = .TRUE.
2460          IF ( init_3d%lod_u == 1 )  THEN
2461             IF ( ANY( init_3d%u_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_u ) )       &
2462                check_passed = .FALSE.
2463          ELSEIF ( init_3d%lod_u == 2 )  THEN
2464             IF ( ANY( u(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxlu:nxr) == init_3d%fill_u ) )   &
2465                check_passed = .FALSE.
2466          ENDIF
2467          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2468             message_string = 'NetCDF input for init_atmosphere_u must ' //    &
2469                              'not contain any _FillValues'
2470             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0545', 2, 2, 0, 6, 0 )
2471          ENDIF
2472       ENDIF
2473
2474       IF ( init_3d%from_file_v )  THEN
2475          check_passed = .TRUE.
2476          IF ( init_3d%lod_v == 1 )  THEN
2477             IF ( ANY( init_3d%v_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_v ) )       &
2478                check_passed = .FALSE.
2479          ELSEIF ( init_3d%lod_v == 2 )  THEN
2480             IF ( ANY( v(nzb+1:nzt+1,nysv:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_v ) )   &
2481                check_passed = .FALSE.
2482          ENDIF
2483          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2484             message_string = 'NetCDF input for init_atmosphere_v must ' //    &
2485                              'not contain any _FillValues'
2486             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0545', 2, 2, 0, 6, 0 )
2487          ENDIF
2488       ENDIF
2489
2490       IF ( init_3d%from_file_w )  THEN
2491          check_passed = .TRUE.
2492          IF ( init_3d%lod_w == 1 )  THEN
2493             IF ( ANY( init_3d%w_init(nzb+1:nzt) == init_3d%fill_w ) )         &
2494                check_passed = .FALSE.
2495          ELSEIF ( init_3d%lod_w == 2 )  THEN
2496             IF ( ANY( w(nzb+1:nzt,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_w ) )      &
2497                check_passed = .FALSE.
2498          ENDIF
2499          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2500             message_string = 'NetCDF input for init_atmosphere_w must ' //    &
2501                              'not contain any _FillValues'
2502             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0545', 2, 2, 0, 6, 0 )
2503          ENDIF
2504       ENDIF
2505
2506       IF ( init_3d%from_file_pt )  THEN
2507          check_passed = .TRUE.
2508          IF ( init_3d%lod_pt == 1 )  THEN
2509             IF ( ANY( init_3d%pt_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_pt ) )     &
2510                check_passed = .FALSE.
2511          ELSEIF ( init_3d%lod_pt == 2 )  THEN
2512             IF ( ANY( pt(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_pt ) )  &
2513                check_passed = .FALSE.
2514          ENDIF
2515          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2516             message_string = 'NetCDF input for init_atmosphere_pt must ' //   &
2517                              'not contain any _FillValues'
2518             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0545', 2, 2, 0, 6, 0 )
2519          ENDIF
2520       ENDIF
2521
2522       IF ( init_3d%from_file_q )  THEN
2523          check_passed = .TRUE.
2524          IF ( init_3d%lod_q == 1 )  THEN
2525             IF ( ANY( init_3d%q_init(nzb+1:nzt+1) == init_3d%fill_q ) )       &
2526                check_passed = .FALSE.
2527          ELSEIF ( init_3d%lod_q == 2 )  THEN
2528             IF ( ANY( q(nzb+1:nzt+1,nys:nyn,nxl:nxr) == init_3d%fill_q ) )    &
2529                check_passed = .FALSE.
2530          ENDIF
2531          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
2532             message_string = 'NetCDF input for init_atmosphere_q must ' //    &
2533                              'not contain any _FillValues'
2534             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0545', 2, 2, 0, 6, 0 )
2535          ENDIF
2536       ENDIF
2537!
2538!--    Workaround for cyclic conditions. Please see above for further explanation.
2539       IF ( bc_lr_cyc  .AND.  nxl == 0 )  nxlu = nxl
2540       IF ( bc_ns_cyc  .AND.  nys == 0 )  nysv = nys
2541
2542    END SUBROUTINE netcdf_data_input_init_3d
2543   
2544!------------------------------------------------------------------------------!
2545! Description:
2546! ------------
2547!> Reads initialization data of u, v, w, pt, q, geostrophic wind components,
2548!> as well as soil moisture and soil temperature, derived from larger-scale
2549!> model (COSMO) by Inifor.
2550!------------------------------------------------------------------------------!
2551    SUBROUTINE netcdf_data_input_init_lsm
2552
2553       USE arrays_3d,                                                          &
2554           ONLY:  q, pt, u, v, w, zu, zw
2555
2556       USE control_parameters,                                                 &
2557           ONLY:  bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, humidity, land_surface, message_string,&
2558                  nesting_offline, neutral, surface_pressure
2559
2560       USE indices,                                                            &
2561           ONLY:  nx, nxl, nxlu, nxr, ny, nyn, nys, nysv, nzb, nz, nzt
2562
2563       IMPLICIT NONE
2564
2565       CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  var_names
2566     
2567       INTEGER(iwp) ::  id_dynamic !< NetCDF id of dynamic input file
2568       INTEGER(iwp) ::  num_vars   !< number of variables in netcdf input file
2569
2570!
2571!--    Skip routine if no input file with dynamic input data is available.
2572       IF ( .NOT. input_pids_dynamic )  RETURN
2573!
2574!--    CPU measurement
2575       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'start' )
2576
2577#if defined ( __netcdf )
2578!
2579!--    Open file in read-only mode
2580       CALL open_read_file( TRIM( input_file_dynamic ) //                      &
2581                            TRIM( coupling_char ), id_dynamic )
2582
2583!
2584!--    At first, inquire all variable names.
2585       CALL inquire_num_variables( id_dynamic, num_vars )
2586!
2587!--    Allocate memory to store variable names.
2588       ALLOCATE( var_names(1:num_vars) )
2589       CALL inquire_variable_names( id_dynamic, var_names )
2590!
2591!--    Read vertical dimension for soil depth.
2592       IF ( check_existence( var_names, 'zsoil' ) )                            &
2593          CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nzs, 'zsoil' )
2594!
2595!--    Read also the horizontal dimensions required for soil initialization.
2596!--    Please note, in case of non-nested runs or in case of root domain,
2597!--    these data is already available, but will be read again for the sake
2598!--    of clearness.
2599       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%nx,  'x'  )
2600       CALL get_dimension_length( id_dynamic, init_3d%ny,  'y'  )
2601!
2602!--    Check for correct horizontal and vertical dimension. Please note,
2603!--    in case of non-nested runs or in case of root domain, these checks
2604!--    are already performed
2605       IF ( init_3d%nx-1 /= nx  .OR.  init_3d%ny-1 /= ny )  THEN
2606          message_string = 'Number of inifor horizontal grid points  '//       &
2607                           'does not match the number of numeric grid points.'
2608          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0543', 1, 2, 0, 6, 0 )
2609       ENDIF
2610!
2611!--    Read vertical dimensions. Later, these are required for eventual
2612!--    inter- and extrapolations of the initialization data.
2613       IF ( check_existence( var_names, 'zsoil' ) )  THEN
2614          ALLOCATE( init_3d%z_soil(1:init_3d%nzs) )
2615          CALL get_variable( id_dynamic, 'zsoil', init_3d%z_soil )
2616       ENDIF
2617!
2618!--    Read initial data for soil moisture
2619       IF ( check_existence( var_names, 'init_soil_m' ) )  THEN
2620!
2621!--       Read attributes for the fill value and level-of-detail
2622          CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill,                           &
2623                              init_3d%fill_msoil,                              &
2624                              .FALSE., 'init_soil_m' )
2625          CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod,                            &
2626                              init_3d%lod_msoil,                               &
2627                              .FALSE., 'init_soil_m' )
2628!
2629!--       level-of-detail 1 - read initialization profile
2630          IF ( init_3d%lod_msoil == 1 )  THEN
2631             ALLOCATE( init_3d%msoil_1d(0:init_3d%nzs-1) )
2632
2633             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_m',                     &
2634                                init_3d%msoil_1d(0:init_3d%nzs-1) )
2635!
2636!--       level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2637          ELSEIF ( init_3d%lod_msoil == 2 )  THEN
2638             ALLOCATE ( init_3d%msoil_3d(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
2639
2640            CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_m',                      &   
2641                             init_3d%msoil_3d(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr),&
2642                             nxl, nxr, nys, nyn, 0, init_3d%nzs-1 )
2643
2644          ENDIF
2645          init_3d%from_file_msoil = .TRUE.
2646       ENDIF
2647!
2648!--    Read soil temperature
2649       IF ( check_existence( var_names, 'init_soil_t' ) )  THEN
2650!
2651!--       Read attributes for the fill value and level-of-detail
2652          CALL get_attribute( id_dynamic, char_fill,                           &
2653                              init_3d%fill_tsoil,                              &
2654                              .FALSE., 'init_soil_t' )
2655          CALL get_attribute( id_dynamic, char_lod,                            &
2656                              init_3d%lod_tsoil,                               &
2657                              .FALSE., 'init_soil_t' )
2658!
2659!--       level-of-detail 1 - read initialization profile
2660          IF ( init_3d%lod_tsoil == 1 )  THEN
2661             ALLOCATE( init_3d%tsoil_1d(0:init_3d%nzs-1) )
2662
2663             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_t',                     &
2664                                init_3d%tsoil_1d(0:init_3d%nzs-1) )
2665
2666!
2667!--       level-of-detail 2 - read 3D initialization data
2668          ELSEIF ( init_3d%lod_tsoil == 2 )  THEN
2669             ALLOCATE ( init_3d%tsoil_3d(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr) )
2670             
2671             CALL get_variable( id_dynamic, 'init_soil_t',                     &   
2672                             init_3d%tsoil_3d(0:init_3d%nzs-1,nys:nyn,nxl:nxr),&
2673                             nxl, nxr, nys, nyn, 0, init_3d%nzs-1 )
2674          ENDIF
2675          init_3d%from_file_tsoil = .TRUE.
2676       ENDIF
2677!
2678!--    Close input file
2679       CALL close_input_file( id_dynamic )
2680#endif
2681!
2682!--    End of CPU measurement
2683       CALL cpu_log( log_point_s(85), 'NetCDF input init', 'stop' )
2684
2685    END SUBROUTINE netcdf_data_input_init_lsm   
2686
2687!------------------------------------------------------------------------------!
2688! Description:
2689! ------------
2690!> Reads data at lateral and top boundaries derived from larger-scale model
2691!> (COSMO) by Inifor.
2692!------------------------------------------------------------------------------!
2693    SUBROUTINE netcdf_data_input_lsf
2694
2695       USE control_parameters,                                                 &
2696           ONLY:  bc_dirichlet_l, bc_dirichlet_n, bc_dirichlet_r,              &
2697                  bc_dirichlet_s, bc_lr_cyc, bc_ns_cyc, humidity,              &
2698                  message_string, neutral, nesting_offline,                    &
2699                  time_since_reference_point
2700
2701       USE indices,                                                            &
2702           ONLY:  nxl, nxlu, nxr, nyn, nys, nysv, nzb, nzt
2703
2704       IMPLICIT NONE
2705       
2706       INTEGER(iwp) ::  i          !< running index along x-direction
2707       INTEGER(iwp) ::  id_dynamic !< NetCDF id of dynamic input file
2708       INTEGER(iwp) ::  j          !< running index along y-direction
2709       INTEGER(iwp) ::  k          !< running index along z-direction
2710       INTEGER(iwp) ::  num_vars   !< number of variables in netcdf input file
2711       INTEGER(iwp) ::  t          !< running index time dimension
2712
2713       REAL(wp) ::  dum           !< dummy variable to skip columns while reading topography file
2714
2715       nest_offl%from_file = MERGE( .TRUE., .FALSE., input_pids_dynamic ) 
2716!
2717!--    Skip input if no forcing from larger-scale models is applied.
2718       IF ( .NOT. nesting_offline )  RETURN
2719
2720!
2721!--    CPU measurement
2722       CALL cpu_log( log_point_s(86), 'NetCDF input forcing', 'start' )
2723
2724#if defined ( __netcdf )
2725!
2726!--    Open file in read-only mode
2727       CALL open_read_file( TRIM( input_file_dynamic ) //                      &
2728                            TRIM( coupling_char ), id_dynamic )
2729!
2730!--    Initialize INIFOR forcing.
2731       IF ( .NOT. nest_offl%init )  THEN
2732!
2733!--       At first, inquire all variable names.
2734          CALL inquire_num_variables( id_dynamic, num_vars )
2735!
2736!--       Allocate memory to store variable names.
2737          ALLOCATE( nest_offl%var_names(1:num_vars) )
2738          CALL inquire_variable_names( id_dynamic, nest_offl%var_names )
2739!
2740!--       Read time dimension, allocate memory and finally read time array
2741          CALL get_dimension_length( id_dynamic, nest_offl%nt, 'time' )
2742
2743          IF ( check_existence( nest_offl%var_names, 'time' ) )  THEN
2744             ALLOCATE( nest_offl%time(0:nest_offl%nt-1) )
2745             CALL get_variable( id_dynamic, 'time', nest_offl%time )
2746          ENDIF
2747!
2748!--       Read vertical dimension of scalar und w grid
2749          CALL get_dimension_length( id_dynamic, nest_offl%nzu, 'z' )
2750          CALL get_dimension_length( id_dynamic, nest_offl%nzw, 'zw' )
2751
2752          IF ( check_existence( nest_offl%var_names, 'z' ) )  THEN
2753             ALLOCATE( nest_offl%zu_atmos(1:nest_offl%nzu) )
2754             CALL get_variable( id_dynamic, 'z', nest_offl%zu_atmos )
2755          ENDIF
2756          IF ( check_existence( nest_offl%var_names, 'zw' ) )  THEN
2757             ALLOCATE( nest_offl%zw_atmos(1:nest_offl%nzw) )
2758             CALL get_variable( id_dynamic, 'zw', nest_offl%zw_atmos )
2759          ENDIF
2760
2761!
2762!--       Read surface pressure
2763          IF ( check_existence( nest_offl%var_names,                           &
2764                                'surface_forcing_surface_pressure' ) )  THEN
2765             ALLOCATE( nest_offl%surface_pressure(0:nest_offl%nt-1) )
2766             CALL get_variable( id_dynamic,                                    &
2767                                'surface_forcing_surface_pressure',            &
2768                                nest_offl%surface_pressure )
2769          ENDIF
2770!
2771!--       Set control flag to indicate that initialization is already done
2772          nest_offl%init = .TRUE.
2773
2774       ENDIF
2775
2776!
2777!--    Obtain time index for current input starting at 0.
2778!--    @todo: At the moment time, in INIFOR and simulated time correspond
2779!--           to each other. If required, adjust to daytime.
2780       nest_offl%tind = MINLOC( ABS( nest_offl%time -                          &
2781                                     time_since_reference_point ), DIM = 1 )   &
2782                        - 1
2783       nest_offl%tind_p = nest_offl%tind + 1       
2784!
2785!--    Read geostrophic wind components. In case of forcing, this is only
2786!--    required if cyclic boundary conditions are applied.
2787       IF ( bc_lr_cyc  .AND.  bc_ns_cyc )  THEN
2788          DO  t = nest_offl%tind, nest_offl%tind_p
2789!              CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_ug', t+1,           &
2790!                                    nest_offl%ug(t-nest_offl%tind,:) )
2791!              CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'tend_vg', t+1,           &
2792!                                    nest_offl%ug(t-nest_offl%tind,:) )
2793             CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'ls_forcing_ug', t+1,           &
2794                                   nest_offl%ug(t-nest_offl%tind,:) )
2795             CALL get_variable_pr( id_dynamic, 'ls_forcing_vg', t+1,           &
2796                                   nest_offl%ug(t-nest_offl%tind,:) )
2797          ENDDO
2798       ENDIF
2799!
2800!--    Read data at lateral and top boundaries. Please note, at left and
2801!--    right domain boundary, yz-layers are read for u, v, w, pt and q.
2802!--    For the v-component, the data starts at nysv, while for the other
2803!--    quantities the data starts at nys. This is equivalent at the north
2804!--    and south domain boundary for the u-component.
2805!--    Further, lateral data is not accessed by parallel IO, indicated by the
2806!--    last passed flag in the subroutine get_variable(). This is because
2807!--    not every PE participates in this collective blocking read operation.
2808       IF ( bc_dirichlet_l )  THEN
2809          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_left_u',                  &
2810                           nest_offl%u_left(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),            &
2811                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2812                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2813     
2814          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_left_v',                  &
2815                           nest_offl%v_left(0:1,nzb+1:nzt,nysv:nyn),           &
2816                           nysv, nzb+1, nest_offl%tind+1,                      &
2817                           nyn-nysv+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2818
2819          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_left_w',                  &
2820                           nest_offl%w_left(0:1,nzb+1:nzt-1,nys:nyn),          &
2821                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2822                           nyn-nys+1, nest_offl%nzw, 2, .FALSE. )
2823
2824          IF ( .NOT. neutral )  THEN
2825             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_left_pt',              &
2826                           nest_offl%pt_left(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),           &
2827                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2828                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2829          ENDIF
2830
2831          IF ( humidity )  THEN
2832             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_left_qv',              &
2833                           nest_offl%q_left(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),            &
2834                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2835                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2836          ENDIF
2837
2838       ENDIF
2839
2840       IF ( bc_dirichlet_r )  THEN
2841          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_right_u',                 &
2842                           nest_offl%u_right(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),           &
2843                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2844                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2845                           
2846          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_right_v',                 &
2847                           nest_offl%v_right(0:1,nzb+1:nzt,nysv:nyn),          &
2848                           nysv, nzb+1, nest_offl%tind+1,                      &
2849                           nyn-nysv+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2850                           
2851          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_right_w',                 &
2852                           nest_offl%w_right(0:1,nzb+1:nzt-1,nys:nyn),         &
2853                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2854                           nyn-nys+1, nest_offl%nzw, 2, .FALSE. )
2855                           
2856          IF ( .NOT. neutral )  THEN
2857             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_right_pt',             &
2858                           nest_offl%pt_right(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),          &
2859                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2860                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2861          ENDIF
2862          IF ( humidity )  THEN
2863             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_right_qv',             &
2864                           nest_offl%q_right(0:1,nzb+1:nzt,nys:nyn),           &
2865                           nys+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2866                           nyn-nys+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2867          ENDIF
2868       ENDIF
2869
2870       IF ( bc_dirichlet_n )  THEN
2871       
2872          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_north_u',                 &
2873                           nest_offl%u_north(0:1,nzb+1:nzt,nxlu:nxr),          &
2874                           nxlu, nzb+1, nest_offl%tind+1,                      &
2875                           nxr-nxlu+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2876                           
2877          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_north_v',                 &
2878                           nest_offl%v_north(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),           &
2879                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2880                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2881                           
2882          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_north_w',                 &
2883                           nest_offl%w_north(0:1,nzb+1:nzt-1,nxl:nxr),         &
2884                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2885                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzw, 2, .FALSE. )
2886                           
2887          IF ( .NOT. neutral )  THEN
2888             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_north_pt',             &
2889                           nest_offl%pt_north(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),          &
2890                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2891                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2892          ENDIF
2893          IF ( humidity )  THEN
2894             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_north_qv',             &
2895                           nest_offl%q_north(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),           &
2896                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2897                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2898          ENDIF
2899       ENDIF
2900
2901       IF ( bc_dirichlet_s )  THEN
2902          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_south_u',                 &
2903                           nest_offl%u_south(0:1,nzb+1:nzt,nxlu:nxr),          &
2904                           nxlu, nzb+1, nest_offl%tind+1,                      &
2905                           nxr-nxlu+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2906
2907          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_south_v',                 &
2908                           nest_offl%v_south(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),           &
2909                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2910                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2911                           
2912          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_south_w',                 &
2913                           nest_offl%w_south(0:1,nzb+1:nzt-1,nxl:nxr),         &
2914                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2915                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzw, 2, .FALSE. )
2916                           
2917          IF ( .NOT. neutral )  THEN
2918             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_south_pt',             &
2919                           nest_offl%pt_south(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),          &
2920                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2921                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2922          ENDIF
2923          IF ( humidity )  THEN
2924             CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_south_qv',             &
2925                           nest_offl%q_south(0:1,nzb+1:nzt,nxl:nxr),           &
2926                           nxl+1, nzb+1, nest_offl%tind+1,                     &
2927                           nxr-nxl+1, nest_offl%nzu, 2, .FALSE. )
2928          ENDIF
2929       ENDIF
2930
2931!
2932!--    Top boundary
2933       CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_top_u',                      &
2934                             nest_offl%u_top(0:1,nys:nyn,nxlu:nxr),            &
2935                             nxlu, nys+1, nest_offl%tind+1,                    &
2936                             nxr-nxlu+1, nyn-nys+1, 2, .TRUE. )
2937
2938       CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_top_v',                      &
2939                             nest_offl%v_top(0:1,nysv:nyn,nxl:nxr),            &
2940                             nxl+1, nysv, nest_offl%tind+1,                    &
2941                             nxr-nxl+1, nyn-nysv+1, 2, .TRUE. )
2942                             
2943       CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_top_w',                      &
2944                             nest_offl%w_top(0:1,nys:nyn,nxl:nxr),             &
2945                             nxl+1, nys+1, nest_offl%tind+1,                   &
2946                             nxr-nxl+1, nyn-nys+1, 2, .TRUE. )
2947                             
2948       IF ( .NOT. neutral )  THEN
2949          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_top_pt',                  &
2950                                nest_offl%pt_top(0:1,nys:nyn,nxl:nxr),         &
2951                                nxl+1, nys+1, nest_offl%tind+1,                &
2952                                nxr-nxl+1, nyn-nys+1, 2, .TRUE. )
2953       ENDIF
2954       IF ( humidity )  THEN
2955          CALL get_variable( id_dynamic, 'ls_forcing_top_qv',                  &
2956                                nest_offl%q_top(0:1,nys:nyn,nxl:nxr),          &
2957                                nxl+1, nys+1, nest_offl%tind+1,                &
2958                                nxr-nxl+1, nyn-nys+1, 2, .TRUE. )
2959       ENDIF
2960
2961!
2962!--    Close input file
2963       CALL close_input_file( id_dynamic )
2964#endif
2965!
2966!--    End of CPU measurement
2967       CALL cpu_log( log_point_s(86), 'NetCDF input forcing', 'stop' )
2968
2969    END SUBROUTINE netcdf_data_input_lsf
2970
2971
2972!------------------------------------------------------------------------------!
2973! Description:
2974! ------------
2975!> Checks input file for consistency and minimum requirements.
2976!------------------------------------------------------------------------------!
2977    SUBROUTINE netcdf_data_input_check_dynamic
2978
2979       USE control_parameters,                                                 &
2980           ONLY:  initializing_actions, message_string, nesting_offline
2981
2982       IMPLICIT NONE
2983
2984!
2985!--    In case of forcing, check whether dynamic input file is present
2986       IF ( .NOT. input_pids_dynamic  .AND.  nesting_offline  )  THEN
2987          message_string = 'nesting_offline = .TRUE. requires dynamic '  //    &
2988                            'input file ' //                                   &
2989                            TRIM( input_file_dynamic ) // TRIM( coupling_char )
2990          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0546', 1, 2, 0, 6, 0 )
2991       ENDIF
2992!
2993!--    Dynamic input file must also be present if initialization via inifor is
2994!--    prescribed.
2995       IF ( .NOT. input_pids_dynamic  .AND.                                    &
2996            TRIM( initializing_actions ) == 'inifor' )  THEN
2997          message_string = 'initializing_actions = inifor requires dynamic ' //&
2998                           'input file ' // TRIM( input_file_dynamic ) //      &
2999                           TRIM( coupling_char )
3000          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0547', 1, 2, 0, 6, 0 )
3001       ENDIF
3002
3003    END SUBROUTINE netcdf_data_input_check_dynamic
3004
3005!------------------------------------------------------------------------------!
3006! Description:
3007! ------------
3008!> Checks input file for consistency and minimum requirements.
3009!------------------------------------------------------------------------------!
3010    SUBROUTINE netcdf_data_input_check_static
3011
3012       USE arrays_3d,                                                          &
3013           ONLY:  zu
3014
3015       USE control_parameters,                                                 &
3016           ONLY:  land_surface, message_string, urban_surface
3017
3018       USE grid_variables,                                                     &
3019           ONLY:  dx, dy
3020
3021       USE indices,                                                            &
3022           ONLY:  nx, nxl, nxr, ny, nyn, nys
3023
3024       IMPLICIT NONE
3025
3026       INTEGER(iwp) ::  i      !< loop index along x-direction
3027       INTEGER(iwp) ::  j      !< loop index along y-direction
3028       INTEGER(iwp) ::  n_surf !< number of different surface types at given location
3029
3030       LOGICAL      ::  check_passed !< flag indicating if a check passed
3031
3032!
3033!--    Return if no static input file is available
3034       IF ( .NOT. input_pids_static )  RETURN
3035!
3036!--    Check whether dimension size in input file matches the model dimensions
3037       IF ( dim_static%nx-1 /= nx  .OR.  dim_static%ny-1 /= ny )  THEN
3038          message_string = 'Static input file: horizontal dimension in ' //    &
3039                           'x- and/or y-direction ' //                         &
3040                           'do not match the respective model dimension'
3041          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0548', 1, 2, 0, 6, 0 )
3042       ENDIF
3043!
3044!--    Check if grid spacing of provided input data matches the respective
3045!--    grid spacing in the model.
3046       IF ( ABS( dim_static%x(1) - dim_static%x(0) - dx ) > 10E-6_wp  .OR.     &
3047            ABS( dim_static%y(1) - dim_static%y(0) - dy ) > 10E-6_wp )  THEN
3048          message_string = 'Static input file: horizontal grid spacing ' //    &
3049                           'in x- and/or y-direction ' //                      &
3050                           'do not match the respective model grid spacing.'
3051          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0549', 1, 2, 0, 6, 0 )
3052       ENDIF
3053!
3054!--    Check orography for fill-values. For the moment, give an error message.
3055!--    More advanced methods, e.g. a nearest neighbor algorithm as used in GIS
3056!--    systems might be implemented later.
3057!--    Please note, if no terrain height is provided, it is set to 0.
3058       IF ( ANY( terrain_height_f%var == terrain_height_f%fill ) )  THEN
3059          message_string = 'NetCDF variable zt is not ' //                     &
3060                           'allowed to have missing data'
3061          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0550', 2, 2, myid, 6, 0 )
3062       ENDIF
3063!
3064!--    Check for negative terrain heights
3065       IF ( ANY( terrain_height_f%var < 0.0_wp ) )  THEN
3066          message_string = 'NetCDF variable zt is not ' //                     &
3067                           'allowed to have negative values'
3068          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0551', 2, 2, myid, 6, 0 )
3069       ENDIF
3070!
3071!--    If 3D buildings are read, check if building information is consistent
3072!--    to numeric grid.
3073       IF ( buildings_f%from_file )  THEN
3074          IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3075             IF ( buildings_f%nz > SIZE( zu ) )  THEN
3076                message_string = 'Reading 3D building data - too much ' //     &
3077                                 'data points along the vertical coordinate.'
3078                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0552', 2, 2, 0, 6, 0 )
3079             ENDIF
3080
3081             IF ( ANY( buildings_f%z(0:buildings_f%nz-1) /=                    &
3082                       zu(0:buildings_f%nz-1) ) )  THEN
3083                message_string = 'Reading 3D building data - vertical ' //     &
3084                                 'coordinate do not match numeric grid.'
3085                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0553', 2, 2, 0, 6, 0 )
3086             ENDIF
3087          ENDIF
3088       ENDIF
3089
3090!
3091!--    Skip further checks concerning buildings and natural surface properties
3092!--    if no urban surface and land surface model are applied.
3093       IF (  .NOT. land_surface  .OR.  .NOT. urban_surface )  RETURN
3094!
3095!--    Check for minimum requirement of surface-classification data in case
3096!--    static input file is used.
3097       IF ( ( .NOT. vegetation_type_f%from_file  .OR.                          &
3098              .NOT. pavement_type_f%from_file    .OR.                          &
3099              .NOT. water_type_f%from_file       .OR.                          &
3100              .NOT. soil_type_f%from_file             ) .OR.                   &
3101             ( urban_surface  .AND.  .NOT. building_type_f%from_file ) )  THEN
3102          message_string = 'Minimum requirement for surface classification ' //&
3103                           'is not fulfilled. At least ' //                    &
3104                           'vegetation_type, pavement_type, ' //               &
3105                           'soil_type and water_type are '//                   &
3106                           'required. If urban-surface model is applied, ' //  &
3107                           'also building_type ist required'
3108          CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0554', 1, 2, 0, 6, 0 )
3109       ENDIF
3110!
3111!--    Check for general availability of input variables.
3112!--    If vegetation_type is 0 at any location, vegetation_pars as well as
3113!--    root_area_dens_s are required.
3114       IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3115          IF ( ANY( vegetation_type_f%var == 0 ) )  THEN
3116             IF ( .NOT. vegetation_pars_f%from_file )  THEN
3117                message_string = 'If vegetation_type = 0 at any location, ' // &
3118                                 'vegetation_pars is required'
3119                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0555', 2, 2, -1, 6, 0 )
3120             ENDIF
3121             IF ( .NOT. root_area_density_lsm_f%from_file )  THEN
3122                message_string = 'If vegetation_type = 0 at any location, ' // &
3123                                 'root_area_dens_s is required'
3124                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0556', 2, 2, myid, 6, 0 )
3125             ENDIF
3126          ENDIF
3127       ENDIF
3128!
3129!--    If soil_type is zero at any location, soil_pars is required.
3130       IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
3131          check_passed = .TRUE.
3132          IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3133             IF ( ANY( soil_type_f%var_2d == 0 ) )  THEN
3134                IF ( .NOT. soil_pars_f%from_file )  check_passed = .FALSE.
3135             ENDIF
3136          ELSE
3137             IF ( ANY( soil_type_f%var_3d == 0 ) )  THEN
3138                IF ( .NOT. soil_pars_f%from_file )  check_passed = .FALSE.
3139             ENDIF
3140          ENDIF
3141          IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3142             message_string = 'If soil_type = 0 at any location, ' //          &
3143                              'soil_pars is required'
3144             CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0557', 2, 2, myid, 6, 0 )
3145          ENDIF
3146       ENDIF
3147!
3148!--    If building_type is zero at any location, building_pars is required.
3149       IF ( building_type_f%from_file )  THEN
3150          IF ( ANY( building_type_f%var == 0 ) )  THEN
3151             IF ( .NOT. building_pars_f%from_file )  THEN
3152                message_string = 'If building_type = 0 at any location, ' //   &
3153                                 'building_pars is required'
3154                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0558', 2, 2, myid, 6, 0 )
3155             ENDIF
3156          ENDIF
3157       ENDIF
3158!
3159!--    If albedo_type is zero at any location, albedo_pars is required.
3160       IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
3161          IF ( ANY( albedo_type_f%var == 0 ) )  THEN
3162             IF ( .NOT. albedo_pars_f%from_file )  THEN
3163                message_string = 'If albedo_type = 0 at any location, ' //     &
3164                                 'albedo_pars is required'
3165                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0559', 2, 2, myid, 6, 0 )
3166             ENDIF
3167          ENDIF
3168       ENDIF
3169!
3170!--    If pavement_type is zero at any location, pavement_pars is required.
3171       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3172          IF ( ANY( pavement_type_f%var == 0 ) )  THEN
3173             IF ( .NOT. pavement_pars_f%from_file )  THEN
3174                message_string = 'If pavement_type = 0 at any location, ' //   &
3175                                 'pavement_pars is required'
3176                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0560', 2, 2, myid, 6, 0 )
3177             ENDIF
3178          ENDIF
3179       ENDIF
3180!
3181!--    If pavement_type is zero at any location, also pavement_subsurface_pars
3182!--    is required.
3183       IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3184          IF ( ANY( pavement_type_f%var == 0 ) )  THEN
3185             IF ( .NOT. pavement_subsurface_pars_f%from_file )  THEN
3186                message_string = 'If pavement_type = 0 at any location, ' //   &
3187                                 'pavement_subsurface_pars is required'
3188                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0561', 2, 2, myid, 6, 0 )
3189             ENDIF
3190          ENDIF
3191       ENDIF
3192!
3193!--    If water_type is zero at any location, water_pars is required.
3194       IF ( water_type_f%from_file )  THEN
3195          IF ( ANY( water_type_f%var == 0 ) )  THEN
3196             IF ( .NOT. water_pars_f%from_file )  THEN
3197                message_string = 'If water_type = 0 at any location, ' //      &
3198                                 'water_pars is required'
3199                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0562', 2, 2,myid, 6, 0 )
3200             ENDIF
3201          ENDIF
3202       ENDIF
3203!
3204!--    Check for local consistency of the input data.
3205       DO  i = nxl, nxr
3206          DO  j = nys, nyn
3207!
3208!--          For each (y,x)-location at least one of the parameters
3209!--          vegetation_type, pavement_type, building_type, or water_type
3210!--          must be set to a non­missing value.
3211             IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == vegetation_type_f%fill  .AND.  &
3212                  pavement_type_f%var(j,i)   == pavement_type_f%fill    .AND.  &
3213                  building_type_f%var(j,i)   == building_type_f%fill    .AND.  &
3214                  water_type_f%var(j,i)      == water_type_f%fill )  THEN
3215                WRITE( message_string, * ) 'At least one of the parameters '// &
3216                                 'vegetation_type, pavement_type, '     //     &
3217                                 'building_type, or water_type must be set '// &
3218                                 'to a non-missing value. Grid point: ', j, i
3219                CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0563', 2, 2, myid, 6, 0 )
3220             ENDIF
3221!
3222!--          Note that a soil_type is required for each location (y,x) where
3223!--          either vegetation_type or pavement_type is a non­missing value.
3224             IF ( ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill  .OR. &
3225                    pavement_type_f%var(j,i)   /= pavement_type_f%fill ) )  THEN
3226                check_passed = .TRUE.
3227                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3228                   IF ( soil_type_f%var_2d(j,i) == soil_type_f%fill )          &
3229                      check_passed = .FALSE.
3230                ELSE
3231                   IF ( ANY( soil_type_f%var_3d(:,j,i) == soil_type_f%fill) )  &
3232                      check_passed = .FALSE.
3233                ENDIF
3234
3235                IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3236                   message_string = 'soil_type is required for each '//        &
3237                                 'location (y,x) where vegetation_type or ' // &
3238                                 'pavement_type is a non-missing value.'
3239                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0564',            &
3240                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3241                ENDIF
3242             ENDIF
3243!
3244!--          Check for consistency of surface fraction. If more than one type
3245!--          is set, surface fraction need to be given and the sum must not
3246!--          be larger than 1.
3247             n_surf = 0
3248             IF ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill )       &
3249                n_surf = n_surf + 1
3250             IF ( water_type_f%var(j,i)      /= water_type_f%fill )            &
3251                n_surf = n_surf + 1
3252             IF ( pavement_type_f%var(j,i)   /= pavement_type_f%fill )         &
3253                n_surf = n_surf + 1
3254
3255             IF ( n_surf > 1 )  THEN
3256                IF ( .NOT. surface_fraction_f%from_file )  THEN
3257                   message_string = 'If more than one surface type is ' //     &
3258                                 'given at a location, surface_fraction ' //   &
3259                                 'must be provided.'
3260                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0565',            &
3261                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3262                ELSEIF ( ANY ( surface_fraction_f%frac(:,j,i) ==               &
3263                               surface_fraction_f%fill ) )  THEN
3264                   message_string = 'If more than one surface type is ' //     &
3265                                 'given at a location, surface_fraction ' //   &
3266                                 'must be provided.'
3267                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0565',            &
3268                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3269                ENDIF
3270             ENDIF
3271!
3272!--          Check for further mismatches. e.g. relative fractions exceed 1 or
3273!--          vegetation_type is set but surface vegetation fraction is zero,
3274!--          etc..
3275             IF ( surface_fraction_f%from_file )  THEN
3276!
3277!--             Sum of relative fractions must not exceed 1.
3278                IF ( SUM ( surface_fraction_f%frac(0:2,j,i) ) > 1.0_wp )  THEN
3279                   message_string = 'surface_fraction must not exceed 1'
3280                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0566',            &
3281                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3282                ENDIF
3283!
3284!--             Relative fraction for a type must not be zero at locations where
3285!--             this type is set.
3286                IF (                                                           &
3287                  ( vegetation_type_f%var(j,i) /= vegetation_type_f%fill  .AND.&
3288                 ( surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) == 0.0_wp .OR.    &
3289                   surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) ==                &
3290                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3291                  )  .OR.                                                      &
3292                  ( pavement_type_f%var(j,i) /= pavement_type_f%fill     .AND. &
3293                 ( surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) == 0.0_wp .OR.   &
3294                   surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) ==               &
3295                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3296                  )  .OR.                                                      &
3297                  ( water_type_f%var(j,i) /= water_type_f%fill           .AND. &
3298                 ( surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) == 0.0_wp .OR.     &
3299                   surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) ==                 &
3300                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3301                  ) )  THEN
3302                   WRITE( message_string, * ) 'Mismatch in setting of '     // &
3303                             'surface_fraction. Vegetation-, pavement-, or '// &
3304                             'water surface is given at (i,j) = ( ', i, j,     &
3305                             ' ), but surface fraction is 0 for the given type.'
3306                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0567',            &
3307                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3308                ENDIF
3309!
3310!--             Relative fraction for a type must not contain non-zero values
3311!--             if this type is not set.
3312                IF (                                                           &
3313                  ( vegetation_type_f%var(j,i) == vegetation_type_f%fill  .AND.&
3314                 ( surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) /= 0.0_wp .AND.   &
3315                   surface_fraction_f%frac(ind_veg_wall,j,i) /=                &
3316                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3317                  )  .OR.                                                      &
3318                  ( pavement_type_f%var(j,i) == pavement_type_f%fill     .AND. &
3319                 ( surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) /= 0.0_wp .AND.  &
3320                   surface_fraction_f%frac(ind_pav_green,j,i) /=               &
3321                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3322                  )  .OR.                                                      &
3323                  ( water_type_f%var(j,i) == water_type_f%fill           .AND. &
3324                 ( surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) /= 0.0_wp .AND.    &
3325                   surface_fraction_f%frac(ind_wat_win,j,i) /=                 &
3326                                                     surface_fraction_f%fill ) &
3327                  ) )  THEN
3328                   WRITE( message_string, * ) 'Mismatch in setting of '     // &
3329                             'surface_fraction. Vegetation-, pavement-, or '// &
3330                             'water surface is not given at (i,j) = ( ', i, j, &
3331                             ' ), but surface fraction is not 0 for the ' //   &
3332                             'given type.'
3333                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0568',            &
3334                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3335                ENDIF
3336             ENDIF
3337!
3338!--          Check vegetation_pars. If vegetation_type is 0, all parameters
3339!--          need to be set, otherwise, single parameters set by
3340!--          vegetation_type can be overwritten.
3341             IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3342                IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3343                   IF ( ANY( vegetation_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==               &
3344                             vegetation_pars_f%fill ) )  THEN
3345                      message_string = 'If vegetation_type(y,x) = 0, all '  // &
3346                                       'parameters of vegetation_pars at '//   &
3347                                       'this location must be set.'
3348                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0569',         &
3349                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3350                   ENDIF
3351                ENDIF
3352             ENDIF
3353!
3354!--          Check root distribution. If vegetation_type is 0, all levels must
3355!--          be set.
3356             IF ( vegetation_type_f%from_file )  THEN
3357                IF ( vegetation_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3358                   IF ( ANY( root_area_density_lsm_f%var(:,j,i) ==             &
3359                             root_area_density_lsm_f%fill ) )  THEN
3360                      message_string = 'If vegetation_type(y,x) = 0, all ' //  &
3361                                       'levels of root_area_dens_s ' //        &
3362                                       'must be set at this location.'
3363                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0570',         &
3364                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3365                   ENDIF
3366                ENDIF
3367             ENDIF
3368!
3369!--          Check soil parameters. If soil_type is 0, all parameters
3370!--          must be set.
3371             IF ( soil_type_f%from_file )  THEN
3372                check_passed = .TRUE.
3373                IF ( ALLOCATED( soil_type_f%var_2d ) )  THEN
3374                   IF ( soil_type_f%var_2d(j,i) == 0 )  THEN
3375                      IF ( ANY( soil_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                  &
3376                                soil_pars_f%fill ) )  check_passed = .FALSE.
3377                   ENDIF
3378                ELSE
3379                   IF ( ANY( soil_type_f%var_3d(:,j,i) == 0 ) )  THEN
3380                      IF ( ANY( soil_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                  &
3381                                soil_pars_f%fill ) )  check_passed = .FALSE.
3382                   ENDIF
3383                ENDIF
3384                IF ( .NOT. check_passed )  THEN
3385                   message_string = 'If soil_type(y,x) = 0, all levels of '  //&
3386                                    'soil_pars at this location must be set.'
3387                   CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0571',            &
3388                                  2, 2, myid, 6, 0 )
3389                ENDIF
3390             ENDIF
3391
3392!
3393!--          Check building parameters. If building_type is 0, all parameters
3394!--          must be set.
3395             IF ( building_type_f%from_file )  THEN
3396                IF ( building_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3397                   IF ( ANY( building_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                 &
3398                             building_pars_f%fill ) )  THEN
3399                      message_string = 'If building_type(y,x) = 0, all ' //    &
3400                                       'parameters of building_pars at this '//&
3401                                       'location must be set.'
3402                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0572',         &
3403                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3404                   ENDIF
3405                ENDIF
3406             ENDIF
3407!
3408!--          Check if building_type is set at each building and vice versa.
3409             IF ( building_type_f%from_file  .AND.  buildings_f%from_file )  THEN
3410                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3411                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i)  /= buildings_f%fill1  .AND.   &
3412                        building_type_f%var(j,i) == building_type_f%fill )  THEN
3413
3414                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3415                                         'building is set requires a type ' // &
3416                                         '( and vice versa ) in case the ' //  &
3417                                         'urban-surface model is applied. ' // &
3418                                         'i, j = ', i, j
3419                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0573',         &
3420                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3421                   ENDIF
3422                ENDIF
3423                IF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3424                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )  .AND.           &
3425                        building_type_f%var(j,i) == building_type_f%fill )  THEN
3426                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3427                                         'building is set requires a type ' // &
3428                                         '( and vice versa ) in case the ' //  &
3429                                         'urban-surface model is applied. ' // &
3430                                         'i, j = ', i, j
3431                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0573',         &
3432                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3433                   ENDIF
3434                ENDIF
3435             ENDIF
3436!
3437!--          Check if at each location where a building is present also an ID
3438!--          is set and vice versa.
3439             IF ( buildings_f%from_file )  THEN
3440                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3441                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i) /= buildings_f%fill1  .AND.    &
3442                        building_id_f%var(j,i)  == building_id_f%fill )  THEN
3443                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3444                                         'building is set requires an ID ' //  &
3445                                         '( and vice versa ). i, j = ', i, j
3446                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0574',         &
3447                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3448                   ENDIF
3449                ELSEIF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3450                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )  .AND.           &
3451                        building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3452                      WRITE( message_string, * ) 'Each location where a ' //   &
3453                                         'building is set requires an ID ' //  &
3454                                         '( and vice versa ). i, j = ', i, j
3455                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0574',         &
3456                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3457                   ENDIF
3458                ENDIF
3459             ENDIF
3460!
3461!--          Check if at each location where a building ID or a -type is set
3462!--          also a bulding is defined.
3463             IF ( buildings_f%from_file )  THEN
3464                IF ( buildings_f%lod == 1 )  THEN
3465                   IF ( buildings_f%var_2d(j,i)  /= buildings_f%fill1  .AND.   &
3466                        building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3467                      WRITE( message_string, * ) 'Each building grid point '// &
3468                                                 'requires an ID.', i, j
3469                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0575',         &
3470                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3471                   ENDIF
3472                ELSEIF ( buildings_f%lod == 2 )  THEN
3473                   IF ( ANY( buildings_f%var_3d(:,j,i) == 1 )                  &
3474                  .AND. building_id_f%var(j,i) == building_id_f%fill )  THEN
3475                      WRITE( message_string, * ) 'Each building grid point '// &
3476                                                 'requires an ID.', i, j
3477                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0575',         &
3478                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3479                   ENDIF
3480                ENDIF
3481             ENDIF
3482!
3483!--          Check albedo parameters. If albedo_type is 0, all parameters
3484!--          must be set.
3485             IF ( albedo_type_f%from_file )  THEN
3486                IF ( albedo_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3487                   IF ( ANY( albedo_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                   &
3488                             albedo_pars_f%fill ) )  THEN
3489                      message_string = 'If albedo_type(y,x) = 0, all ' //      &
3490                                       'parameters of albedo_pars at this ' // &
3491                                       'location must be set.'
3492                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0576',         &
3493                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3494                   ENDIF
3495                ENDIF
3496             ENDIF
3497
3498!
3499!--          Check pavement parameters. If pavement_type is 0, all parameters
3500!--          of pavement_pars must be set at this location.
3501             IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3502                IF ( pavement_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3503                   IF ( ANY( pavement_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                 &
3504                             pavement_pars_f%fill ) )  THEN
3505                      message_string = 'If pavement_type(y,x) = 0, all ' //    &
3506                                       'parameters of pavement_pars at this '//&
3507                                       'location must be set.'
3508                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0577',         &
3509                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3510                   ENDIF
3511                ENDIF
3512             ENDIF
3513!
3514!--          Check pavement-subsurface parameters. If pavement_type is 0,
3515!--          all parameters of pavement_subsurface_pars must be set  at this
3516!--          location.
3517             IF ( pavement_type_f%from_file )  THEN
3518                IF ( pavement_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3519                   IF ( ANY( pavement_subsurface_pars_f%pars_xyz(:,:,j,i) ==   &
3520                             pavement_subsurface_pars_f%fill ) )  THEN
3521                      message_string = 'If pavement_type(y,x) = 0, all ' //    &
3522                                       'parameters of '                  //    &
3523                                       'pavement_subsurface_pars at this '//   &
3524                                       'location must be set.'
3525                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0578',         &
3526                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3527                   ENDIF
3528                ENDIF
3529             ENDIF
3530
3531!
3532!--          Check water parameters. If water_type is 0, all parameters
3533!--          must be set  at this location.
3534             IF ( water_type_f%from_file )  THEN
3535                IF ( water_type_f%var(j,i) == 0 )  THEN
3536                   IF ( ANY( water_pars_f%pars_xy(:,j,i) ==                    &
3537                             water_pars_f%fill ) )  THEN
3538                      message_string = 'If water_type(y,x) = 0, all ' //       &
3539                                       'parameters of water_pars at this ' //  &
3540                                       'location must be set.'
3541                      CALL message( 'netcdf_data_input_mod', 'PA0579',         &
3542                                     2, 2, myid, 6, 0 )
3543                   ENDIF
3544                ENDIF
3545             ENDIF
3546
3547          ENDDO
3548       ENDDO
3549
3550    END SUBROUTINE netcdf_data_input_check_static
3551
3552!------------------------------------------------------------------------------!
3553! Description:
3554! ------------
3555!> Vertical interpolation and extrapolation of 1D variables.
3556!------------------------------------------------------------------------------!
3557    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d( var, z_grid, z_file)
3558
3559       IMPLICIT NONE
3560
3561       LOGICAL      ::  top     !< flag indicating extrapolation at model top
3562
3563       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3564       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3565       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3566       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3567       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3568
3569
3570       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                  !< grid levels on numeric grid
3571       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                  !< grid levels on file grid
3572       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var      !< treated variable
3573       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  var_tmp  !< temporary variable
3574
3575
3576       kl = LBOUND(var,1)
3577       ku = UBOUND(var,1)
3578       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3579
3580       DO  k = kl, ku
3581
3582          kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3583
3584          IF ( kk < ku )  THEN
3585             IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3586                var_tmp(k) = var(kk) +                                         &
3587                                       ( var(kk+1)        - var(kk)    ) /     &
3588                                       ( z_file(kk+1)     - z_file(kk) ) *     &
3589                                       ( z_grid(k)        - z_file(kk) )
3590
3591             ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3592                var_tmp(k) = var(kk-1) +                                       &
3593                                         ( var(kk)     - var(kk-1)    ) /      &
3594                                         ( z_file(kk)  - z_file(kk-1) ) *      &
3595                                         ( z_grid(k)   - z_file(kk-1) )
3596             ENDIF
3597!
3598!--       Extrapolate
3599          ELSE
3600
3601             var_tmp(k) = var(ku) +   ( var(ku)    - var(ku-1)      ) /        &
3602                                      ( z_file(ku) - z_file(ku-1)   ) *        &
3603                                      ( z_grid(k)  - z_file(ku)     )
3604
3605          ENDIF
3606
3607       ENDDO
3608       var(:) = var_tmp(:)
3609
3610       DEALLOCATE( var_tmp )
3611
3612
3613    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d
3614
3615
3616!------------------------------------------------------------------------------!
3617! Description:
3618! ------------
3619!> Vertical interpolation and extrapolation of 1D variables from Inifor grid
3620!> onto Palm grid, where both have same dimension. Please note, the passed
3621!> paramter list in 1D version is different compared to 2D version.
3622!------------------------------------------------------------------------------!
3623    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil( var, var_file,           &
3624                                                      z_grid, z_file,          &
3625                                                      nzb_var, nzt_var,        &
3626                                                      nzb_file, nzt_file )
3627
3628       IMPLICIT NONE
3629
3630       INTEGER(iwp) ::  i        !< running index x-direction
3631       INTEGER(iwp) ::  j        !< running index y-direction
3632       INTEGER(iwp) ::  k        !< running index z-direction file
3633       INTEGER(iwp) ::  kk       !< running index z-direction stretched model grid
3634       INTEGER(iwp) ::  ku       !< upper index bound along z-direction for varialbe from file
3635       INTEGER(iwp) ::  nzb_var  !< lower bound of final array
3636       INTEGER(iwp) ::  nzt_var  !< upper bound of final array
3637       INTEGER(iwp) ::  nzb_file !< lower bound of file array
3638       INTEGER(iwp) ::  nzt_file !< upper bound of file array
3639
3640!        LOGICAL, OPTIONAL ::  zsoil !< flag indicating reverse z-axis, i.e. zsoil instead of height, e.g. in case of ocean or soil
3641
3642       REAL(wp), DIMENSION(nzb_var:nzt_var)   ::  z_grid   !< grid levels on numeric grid
3643       REAL(wp), DIMENSION(nzb_file:nzt_file) ::  z_file   !< grid levels on file grid
3644       REAL(wp), DIMENSION(nzb_var:nzt_var)   ::  var      !< treated variable
3645       REAL(wp), DIMENSION(nzb_file:nzt_file) ::  var_file !< temporary variable
3646
3647       ku = nzt_file
3648
3649       DO  k = nzb_var, nzt_var
3650!
3651!--       Determine index on Inifor grid which is closest to the actual height
3652          kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3653!
3654!--       If closest index on Inifor grid is smaller than top index,
3655!--       interpolate the data
3656          IF ( kk < nzt_file )  THEN
3657             IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3658                var(k) = var_file(kk) + ( var_file(kk+1) - var_file(kk) ) /    &
3659                                        ( z_file(kk+1)   - z_file(kk)   ) *    &
3660                                        ( z_grid(k)      - z_file(kk)   )
3661
3662             ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3663                var(k) = var_file(kk-1) + ( var_file(kk) - var_file(kk-1) ) /  &
3664                                          ( z_file(kk)   - z_file(kk-1)   ) *  &
3665                                          ( z_grid(k)    - z_file(kk-1)   )
3666             ENDIF
3667!
3668!--       Extrapolate if actual height is above the highest Inifor level
3669          ELSE
3670             var(k) = var_file(ku) + ( var_file(ku) - var_file(ku-1) ) /       &
3671                                     ( z_file(ku)   - z_file(ku-1)   ) *       &
3672                                     ( z_grid(k)    - z_file(ku)     )
3673
3674          ENDIF
3675
3676       ENDDO
3677
3678    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_1d_soil
3679
3680!------------------------------------------------------------------------------!
3681! Description:
3682! ------------
3683!> Vertical interpolation and extrapolation of 2D variables at lateral boundaries.
3684!------------------------------------------------------------------------------!
3685    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_2d( var, z_grid, z_file)
3686
3687       IMPLICIT NONE
3688
3689       LOGICAL      ::  top     !< flag indicating extrapolation at model top
3690
3691       INTEGER(iwp) ::  i       !< running index x- or y -direction
3692       INTEGER(iwp) ::  il      !< lower index bound along x- or y-direction
3693       INTEGER(iwp) ::  iu      !< upper index bound along x- or y-direction
3694       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3695       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3696       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3697       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3698       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3699
3700
3701       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                  !< grid levels on numeric grid
3702       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                  !< grid levels on file grid
3703       REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var    !< treated variable
3704       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  var_tmp  !< temporary variable
3705
3706
3707       il = LBOUND(var,2)
3708       iu = UBOUND(var,2)
3709       kl = LBOUND(var,1)
3710       ku = UBOUND(var,1)
3711       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3712
3713       DO  i = il, iu
3714          DO  k = kl, ku
3715
3716             kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3717
3718             IF ( kk < ku )  THEN
3719                IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3720                   var_tmp(k) = var(kk,i) +                                    &
3721                                          ( var(kk+1,i)      - var(kk,i)  ) /  &
3722                                          ( z_file(kk+1)     - z_file(kk) ) *  &
3723                                          ( z_grid(k)        - z_file(kk) )
3724
3725                ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3726                   var_tmp(k) = var(kk-1,i) +                                  &
3727                                            ( var(kk,i)   - var(kk-1,i)  ) /   &
3728                                            ( z_file(kk)  - z_file(kk-1) ) *   &
3729                                            ( z_grid(k)   - z_file(kk-1) )
3730                ENDIF
3731!
3732!--          Extrapolate
3733             ELSE
3734
3735                var_tmp(k) = var(ku,i) + ( var(ku,i)  - var(ku-1,i)    ) /     &
3736                                         ( z_file(ku) - z_file(ku-1)   ) *     &
3737                                         ( z_grid(k)  - z_file(ku)     )
3738
3739             ENDIF
3740
3741          ENDDO
3742          var(:,i) = var_tmp(:)
3743
3744       ENDDO
3745
3746       DEALLOCATE( var_tmp )
3747
3748
3749    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_2d
3750
3751!------------------------------------------------------------------------------!
3752! Description:
3753! ------------
3754!> Vertical interpolation and extrapolation of 3D variables.
3755!------------------------------------------------------------------------------!
3756    SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_3d( var, z_grid, z_file )
3757
3758       IMPLICIT NONE
3759
3760       INTEGER(iwp) ::  i       !< running index x-direction
3761       INTEGER(iwp) ::  il      !< lower index bound along x-direction
3762       INTEGER(iwp) ::  iu      !< upper index bound along x-direction
3763       INTEGER(iwp) ::  j       !< running index y-direction
3764       INTEGER(iwp) ::  jl      !< lower index bound along x-direction
3765       INTEGER(iwp) ::  ju      !< upper index bound along x-direction
3766       INTEGER(iwp) ::  k       !< running index z-direction file
3767       INTEGER(iwp) ::  kk      !< running index z-direction stretched model grid
3768       INTEGER(iwp) ::  kl      !< lower index bound along z-direction
3769       INTEGER(iwp) ::  ku      !< upper index bound along z-direction
3770       INTEGER(iwp) ::  nz_file !< number of vertical levels on file
3771
3772       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_grid                      !< grid levels on numeric grid
3773       REAL(wp), DIMENSION(:) ::  z_file                      !< grid levels on file grid
3774       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var      !< treated variable
3775       REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  var_tmp  !< temporary variable
3776
3777       il = LBOUND(var,3)
3778       iu = UBOUND(var,3)
3779       jl = LBOUND(var,2)
3780       ju = UBOUND(var,2)
3781       kl = LBOUND(var,1)
3782       ku = UBOUND(var,1)
3783
3784       ALLOCATE( var_tmp(kl:ku) )
3785
3786       DO  i = il, iu
3787          DO  j = jl, ju
3788             DO  k = kl, ku
3789
3790                kk = MINLOC( ABS( z_file - z_grid(k) ), DIM = 1 )
3791
3792                IF ( kk < ku )  THEN
3793                   IF ( z_file(kk) - z_grid(k) <= 0.0_wp )  THEN
3794                      var_tmp(k) = var(kk,j,i) +                               &
3795                                             ( var(kk+1,j,i) - var(kk,j,i) ) / &
3796                                             ( z_file(kk+1)  - z_file(kk)  ) * &
3797                                             ( z_grid(k)     - z_file(kk)  )
3798
3799                   ELSEIF ( z_file(kk) - z_grid(k) > 0.0_wp )  THEN
3800                      var_tmp(k) = var(kk-1,j,i) +                             &
3801                                             ( var(kk,j,i) - var(kk-1,j,i) ) / &
3802                                             ( z_file(kk)  - z_file(kk-1)  ) * &
3803                                             ( z_grid(k)   - z_file(kk-1)  )
3804                   ENDIF
3805!
3806!--             Extrapolate
3807                ELSE
3808                   var_tmp(k) = var(ku,j,i) +                                  &
3809                                       ( var(ku,j,i)  - var(ku-1,j,i)   ) /    &
3810                                       ( z_file(ku)   - z_file(ku-1)    ) *    &
3811                                       ( z_grid(k)    - z_file(ku)      )
3812
3813                ENDIF
3814             ENDDO
3815             var(:,j,i) = var_tmp(:)
3816          ENDDO
3817       ENDDO
3818
3819       DEALLOCATE( var_tmp )
3820
3821
3822    END SUBROUTINE netcdf_data_input_interpolate_3d
3823
3824!------------------------------------------------------------------------------!
3825! Description:
3826! ------------
3827!> Checks if a given variables is on file
3828!------------------------------------------------------------------------------!
3829    FUNCTION check_existence( vars_in_file, var_name )
3830
3831       IMPLICIT NONE
3832
3833       CHARACTER(LEN=*) ::  var_name                   !< variable to be checked
3834       CHARACTER(LEN=*), DIMENSION(:) ::  vars_in_file !< list of variables in file
3835
3836       INTEGER(iwp) ::  i                              !< loop variable
3837
3838       LOGICAL ::  check_existence                     !< flag indicating whether a variable exist or not - actual return value
3839
3840       i = 1
3841       check_existence = .FALSE.
3842       DO  WHILE ( i <= SIZE( vars_in_file ) )
3843          check_existence = TRIM( vars_in_file(i) ) == TRIM( var_name )  .OR.  &
3844                            check_existence
3845          i = i + 1
3846       ENDDO
3847
3848       RETURN
3849
3850    END FUNCTION check_existence
3851
3852
3853!------------------------------------------------------------------------------!
3854! Description:
3855! ------------
3856!> Closes an existing netCDF file.
3857!------------------------------------------------------------------------------!
3858    SUBROUTINE close_input_file( id )
3859#if defined( __netcdf )
3860
3861       USE pegrid
3862
3863       IMPLICIT NONE
3864
3865       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)        ::  id        !< file id
3866
3867       nc_stat = NF90_CLOSE( id )
3868       CALL handle_error( 'close', 540 )
3869#endif
3870    END SUBROUTINE close_input_file
3871
3872!------------------------------------------------------------------------------!
3873! Description:
3874! ------------
3875!> Opens an existing netCDF file for reading only and returns its id.
3876!------------------------------------------------------------------------------!
3877    SUBROUTINE open_read_file( filename, id )
3878#if defined( __netcdf )
3879
3880       USE pegrid
3881
3882       IMPLICIT NONE
3883
3884       CHARACTER (LEN=*), INTENT(IN) ::  filename  !< filename
3885       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)   ::  id        !< file id
3886       LOGICAL                       ::  file_open = .FALSE.
3887
3888#if defined( __netcdf4_parallel )
3889!      if __netcdf4_parallel is defined, parrallel NetCDF will be used unconditionally
3890       nc_stat = NF90_OPEN( filename, IOR( NF90_WRITE, NF90_MPIIO ), id,  &
3891                            COMM = comm2d, INFO = MPI_INFO_NULL )
3892       IF(nc_stat /= NF90_NOERR )  THEN                                       !possible NetCDF 3 file
3893           nc_stat = NF90_OPEN( filename, NF90_NOWRITE, id )
3894           collective_read = .FALSE.
3895       ELSE
3896           collective_read = .TRUE.
3897       END IF
3898#else
3899!      All MPI processes open und read
3900       nc_stat = NF90_OPEN( filename, NF90_NOWRITE, id )
3901#endif
3902
3903       CALL handle_error( 'open_read_file', 539 )
3904
3905#endif
3906    END SUBROUTINE open_read_file
3907
3908!------------------------------------------------------------------------------!
3909! Description:
3910! ------------
3911!> Reads global or variable-related attributes of type INTEGER (32-bit)
3912!------------------------------------------------------------------------------!
3913     SUBROUTINE get_attribute_int32( id, attribute_name, value, global,        &
3914                                     variable_name )
3915
3916       USE pegrid
3917
3918       IMPLICIT NONE
3919
3920       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3921       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
3922
3923       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3924       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3925       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT) ::  value            !< read value
3926
3927       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3928#if defined( __netcdf )
3929
3930!
3931!--    Read global attribute
3932       IF ( global )  THEN
3933          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3934          CALL handle_error( 'get_attribute_int32 global', 522, attribute_name )
3935!
3936!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3937!--    variable id
3938       ELSE
3939          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3940          CALL handle_error( 'get_attribute_int32', 522, attribute_name )
3941          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3942          CALL handle_error( 'get_attribute_int32', 522, attribute_name )
3943       ENDIF
3944#endif
3945    END SUBROUTINE get_attribute_int32
3946
3947!------------------------------------------------------------------------------!
3948! Description:
3949! ------------
3950!> Reads global or variable-related attributes of type INTEGER (8-bit)
3951!------------------------------------------------------------------------------!
3952     SUBROUTINE get_attribute_int8( id, attribute_name, value, global,         &
3953                                    variable_name )
3954
3955       USE pegrid
3956
3957       IMPLICIT NONE
3958
3959       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3960       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
3961
3962       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
3963       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
3964       INTEGER(KIND=1), INTENT(INOUT) ::  value         !< read value
3965
3966       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
3967#if defined( __netcdf )
3968
3969!
3970!--    Read global attribute
3971       IF ( global )  THEN
3972          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
3973          CALL handle_error( 'get_attribute_int8 global', 523, attribute_name )
3974!
3975!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
3976!--    variable id
3977       ELSE
3978          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
3979          CALL handle_error( 'get_attribute_int8', 523, attribute_name )
3980          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
3981          CALL handle_error( 'get_attribute_int8', 523, attribute_name )
3982       ENDIF
3983#endif
3984    END SUBROUTINE get_attribute_int8
3985
3986!------------------------------------------------------------------------------!
3987! Description:
3988! ------------
3989!> Reads global or variable-related attributes of type REAL
3990!------------------------------------------------------------------------------!
3991     SUBROUTINE get_attribute_real( id, attribute_name, value, global,         &
3992                                    variable_name )
3993
3994       USE pegrid
3995
3996       IMPLICIT NONE
3997
3998       CHARACTER(LEN=*)            ::  attribute_name   !< attribute name
3999       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL  ::  variable_name    !< variable name
4000
4001       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4002       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
4003
4004       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
4005
4006       REAL(wp), INTENT(INOUT)     ::  value            !< read value
4007#if defined( __netcdf )
4008
4009
4010!
4011!-- Read global attribute
4012       IF ( global )  THEN
4013          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
4014          CALL handle_error( 'get_attribute_real global', 524, attribute_name )
4015!
4016!-- Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
4017!-- variable id
4018       ELSE
4019          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4020          CALL handle_error( 'get_attribute_real', 524, attribute_name )
4021          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
4022          CALL handle_error( 'get_attribute_real', 524, attribute_name )
4023       ENDIF
4024#endif
4025    END SUBROUTINE get_attribute_real
4026
4027!------------------------------------------------------------------------------!
4028! Description:
4029! ------------
4030!> Reads global or variable-related attributes of type CHARACTER
4031!> Remark: reading attributes of type NF_STRING return an error code 56 -
4032!> Attempt to convert between text & numbers.
4033!------------------------------------------------------------------------------!
4034     SUBROUTINE get_attribute_string( id, attribute_name, value, global,       &
4035                                      variable_name )
4036
4037       USE pegrid
4038
4039       IMPLICIT NONE
4040
4041       CHARACTER(LEN=*)                ::  attribute_name   !< attribute name
4042       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL      ::  variable_name    !< variable name
4043       CHARACTER(LEN=*), INTENT(INOUT) ::  value            !< read value
4044
4045       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4046       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< variable id
4047
4048       LOGICAL, INTENT(IN) ::  global                   !< flag indicating global attribute
4049#if defined( __netcdf )
4050
4051!
4052!--    Read global attribute
4053       IF ( global )  THEN
4054          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, NF90_GLOBAL, TRIM( attribute_name ), value )
4055          CALL handle_error( 'get_attribute_string global', 525, attribute_name )
4056!
4057!--    Read attributes referring to a single variable. Therefore, first inquire
4058!--    variable id
4059       ELSE
4060          nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4061          CALL handle_error( 'get_attribute_string', 525, attribute_name )
4062
4063          nc_stat = NF90_GET_ATT( id, id_var, TRIM( attribute_name ), value )
4064          CALL handle_error( 'get_attribute_string',525, attribute_name )
4065
4066       ENDIF
4067#endif
4068    END SUBROUTINE get_attribute_string
4069
4070
4071
4072!------------------------------------------------------------------------------!
4073! Description:
4074! ------------
4075!> Get dimension array for a given dimension
4076!------------------------------------------------------------------------------!
4077     SUBROUTINE get_dimension_length( id, dim_len, variable_name )
4078#if defined( __netcdf )
4079
4080       USE pegrid
4081
4082       IMPLICIT NONE
4083
4084       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< dimension name
4085       CHARACTER(LEN=100)          ::  dum              !< dummy variable to receive return character
4086
4087       INTEGER(iwp)                ::  dim_len          !< dimension size
4088       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4089       INTEGER(iwp)                ::  id_dim           !< dimension id
4090
4091!
4092!--    First, inquire dimension ID
4093       nc_stat = NF90_INQ_DIMID( id, TRIM( variable_name ), id_dim )
4094       CALL handle_error( 'get_dimension_length', 526, variable_name )
4095!
4096!--    Inquire dimension length
4097       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim, dum, LEN = dim_len )
4098       CALL handle_error( 'get_dimension_length', 526, variable_name )
4099
4100#endif
4101    END SUBROUTINE get_dimension_length
4102
4103!------------------------------------------------------------------------------!
4104! Description:
4105! ------------
4106!> Reads a 1D integer variable from file.
4107!------------------------------------------------------------------------------!
4108     SUBROUTINE get_variable_1d_int( id, variable_name, var )
4109
4110       USE pegrid
4111
4112       IMPLICIT NONE
4113
4114       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< variable name
4115
4116       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4117       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< dimension id
4118
4119       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4120#if defined( __netcdf )
4121
4122!
4123!--    First, inquire variable ID
4124       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4125       CALL handle_error( 'get_variable_1d_int', 527, variable_name )
4126!
4127!--    Inquire dimension length
4128       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var )
4129       CALL handle_error( 'get_variable_1d_int', 527, variable_name )
4130
4131#endif
4132    END SUBROUTINE get_variable_1d_int
4133
4134!------------------------------------------------------------------------------!
4135! Description:
4136! ------------
4137!> Reads a 1D float variable from file.
4138!------------------------------------------------------------------------------!
4139     SUBROUTINE get_variable_1d_real( id, variable_name, var )
4140
4141       USE pegrid
4142
4143       IMPLICIT NONE
4144
4145       CHARACTER(LEN=*)            ::  variable_name    !< variable name
4146
4147       INTEGER(iwp), INTENT(IN)    ::  id               !< file id
4148       INTEGER(iwp)                ::  id_var           !< dimension id
4149
4150       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4151#if defined( __netcdf )
4152
4153!
4154!--    First, inquire variable ID
4155       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4156       CALL handle_error( 'get_variable_1d_real', 528, variable_name )
4157!
4158!--    Inquire dimension length
4159       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var )
4160       CALL handle_error( 'get_variable_1d_real', 528, variable_name )
4161
4162#endif
4163    END SUBROUTINE get_variable_1d_real
4164
4165
4166!------------------------------------------------------------------------------!
4167! Description:
4168! ------------
4169!> Reads a time-dependent 1D float variable from file.
4170!------------------------------------------------------------------------------!
4171    SUBROUTINE get_variable_pr( id, variable_name, t, var )
4172#if defined( __netcdf )
4173
4174       USE pegrid
4175
4176       IMPLICIT NONE
4177
4178       CHARACTER(LEN=*)                      ::  variable_name    !< variable name
4179
4180       INTEGER(iwp), INTENT(IN)              ::  id               !< file id
4181       INTEGER(iwp), DIMENSION(1:2)          ::  id_dim           !< dimension ids
4182       INTEGER(iwp)                          ::  id_var           !< dimension id
4183       INTEGER(iwp)                          ::  n_file           !< number of data-points in file along z dimension
4184       INTEGER(iwp), INTENT(IN)              ::  t                !< timestep number
4185
4186       REAL(wp), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4187
4188!
4189!--    First, inquire variable ID
4190       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4191!
4192!--    Inquire dimension size of vertical dimension
4193       nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4194       nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(1), LEN = n_file )
4195!
4196!--    Read variable.
4197       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, var,                                &
4198                               start = (/ 1,      t     /),                    &
4199                               count = (/ n_file, 1     /) )
4200       CALL handle_error( 'get_variable_pr', 529, variable_name )
4201
4202#endif
4203    END SUBROUTINE get_variable_pr
4204
4205
4206!------------------------------------------------------------------------------!
4207! Description:
4208! ------------
4209!> Reads a 2D REAL variable from a file. Reading is done processor-wise,
4210!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4211!------------------------------------------------------------------------------!
4212    SUBROUTINE get_variable_2d_real( id, variable_name, var, is, ie, js, je )
4213
4214       USE indices
4215       USE pegrid
4216
4217       IMPLICIT NONE
4218
4219       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4220
4221       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< running index along x direction
4222       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4223       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4224       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4225       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4226       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< running index along y direction
4227       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4228       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4229       
4230       REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp   !< temporary variable to read data from file according
4231                                                         !< to its reverse memory access
4232       REAL(wp), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var   !< variable to be read
4233#if defined( __netcdf )
4234!
4235!--    Inquire variable id
4236       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4237!
4238!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4239!--    required.
4240       IF ( collective_read )  THEN
4241#if defined( __netcdf4_parallel )
4242          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4243#endif
4244       ENDIF
4245!
4246!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4247       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
4248!
4249!--    Get variable
4250       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4251                               start = (/ is+1,      js+1 /),                  &
4252                               count = (/ ie-is + 1, je-js+1 /) )   
4253                               
4254       CALL handle_error( 'get_variable_2d_real', 530, variable_name )
4255!
4256!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4257       DO  i = is, ie
4258          DO  j = js, je
4259             var(j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j)
4260          ENDDO
4261       ENDDO
4262       
4263       DEALLOCATE( tmp )
4264
4265#endif
4266    END SUBROUTINE get_variable_2d_real
4267
4268!------------------------------------------------------------------------------!
4269! Description:
4270! ------------
4271!> Reads a 2D 32-bit INTEGER variable from file. Reading is done processor-wise,
4272!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4273!------------------------------------------------------------------------------!
4274    SUBROUTINE get_variable_2d_int32( id, variable_name, var, is, ie, js, je )
4275
4276       USE indices
4277       USE pegrid
4278
4279       IMPLICIT NONE
4280
4281       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4282
4283       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< running index along x direction
4284       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4285       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4286       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4287       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4288       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< running index along y direction
4289       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4290       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4291       
4292       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp  !< temporary variable to read data from file according
4293                                                            !< to its reverse memory access
4294       INTEGER(iwp), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4295#if defined( __netcdf )
4296!
4297!--    Inquire variable id
4298       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4299!
4300!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4301!--    required.
4302       IF ( collective_read )  THEN
4303#if defined( __netcdf4_parallel )       
4304          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4305#endif
4306       ENDIF
4307!
4308!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4309       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
4310!
4311!--    Get variable
4312       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4313                               start = (/ is+1,      js+1 /),                  &
4314                               count = (/ ie-is + 1, je-js+1 /) )   
4315                               
4316       CALL handle_error( 'get_variable_2d_int32', 531, variable_name )                             
4317!
4318!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4319       DO  i = is, ie
4320          DO  j = js, je
4321             var(j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j)
4322          ENDDO
4323       ENDDO
4324       
4325       DEALLOCATE( tmp )
4326
4327#endif
4328    END SUBROUTINE get_variable_2d_int32
4329
4330!------------------------------------------------------------------------------!
4331! Description:
4332! ------------
4333!> Reads a 2D 8-bit INTEGER variable from file. Reading is done processor-wise,
4334!> i.e. each core reads its own domain in slices along x.
4335!------------------------------------------------------------------------------!
4336    SUBROUTINE get_variable_2d_int8( id, variable_name, var, is, ie, js, je )
4337
4338       USE indices
4339       USE pegrid
4340
4341       IMPLICIT NONE
4342
4343       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4344
4345       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< running index along x direction
4346       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4347       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4348       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4349       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4350       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< running index along y direction
4351       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4352       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4353       
4354       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp  !< temporary variable to read data from file according
4355                                                               !< to its reverse memory access
4356       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4357#if defined( __netcdf )
4358!
4359!--    Inquire variable id
4360       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4361!
4362!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4363!--    required.
4364       IF ( collective_read )  THEN
4365#if defined( __netcdf4_parallel )       
4366          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4367#endif         
4368       ENDIF
4369!
4370!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4371       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je) )
4372!
4373!--    Get variable
4374       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4375                               start = (/ is+1,      js+1 /),                  &
4376                               count = (/ ie-is + 1, je-js+1 /) )   
4377                               
4378       CALL handle_error( 'get_variable_2d_int8', 532, variable_name )
4379!
4380!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4381       DO  i = is, ie
4382          DO  j = js, je
4383             var(j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j)
4384          ENDDO
4385       ENDDO
4386       
4387       DEALLOCATE( tmp )
4388
4389#endif
4390    END SUBROUTINE get_variable_2d_int8
4391
4392
4393!------------------------------------------------------------------------------!
4394! Description:
4395! ------------
4396!> Reads a 3D 8-bit INTEGER variable from file.
4397!------------------------------------------------------------------------------!
4398    SUBROUTINE get_variable_3d_int8( id, variable_name, var, is, ie, js, je,   &
4399                                     ks, ke )
4400
4401       USE indices
4402       USE pegrid
4403
4404       IMPLICIT NONE
4405
4406       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4407
4408       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< index along x direction
4409       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4410       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4411       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4412       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4413       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< index along y direction
4414       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4415       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4416       INTEGER(iwp)                  ::  k               !< index along any 3rd dimension
4417       INTEGER(iwp)                  ::  ke              !< start index of 3rd dimension
4418       INTEGER(iwp)                  ::  ks              !< end index of 3rd dimension
4419       
4420       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp  !< temporary variable to read data from file according
4421                                                                 !< to its reverse memory access
4422
4423       INTEGER(KIND=1), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4424#if defined( __netcdf )
4425
4426!
4427!--    Inquire variable id
4428       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )   
4429!
4430!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4431!--    required.
4432       IF ( collective_read )  THEN
4433#if defined( __netcdf4_parallel )
4434          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4435#endif         
4436       ENDIF
4437!
4438!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4439       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,ks:ke) )
4440!
4441!--    Get variable
4442       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4443                               start = (/ is+1,    js+1,    ks+1 /),           &
4444                               count = (/ ie-is+1, je-js+1, ke-ks+1 /) )                             
4445
4446       CALL handle_error( 'get_variable_3d_int8', 533, variable_name )                               
4447!
4448!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4449       DO  i = is, ie
4450          DO  j = js, je
4451             DO  k = ks, ke
4452                var(k-ks+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k)
4453             ENDDO
4454          ENDDO
4455       ENDDO
4456       
4457       DEALLOCATE( tmp )
4458
4459#endif
4460    END SUBROUTINE get_variable_3d_int8
4461
4462
4463!------------------------------------------------------------------------------!
4464! Description:
4465! ------------
4466!> Reads a 3D float variable from file.
4467!------------------------------------------------------------------------------!
4468    SUBROUTINE get_variable_3d_real( id, variable_name, var, is, ie, js, je,   &
4469                                     ks, ke )
4470
4471       USE indices
4472       USE pegrid
4473
4474       IMPLICIT NONE
4475
4476       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4477
4478       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< index along x direction
4479       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4480       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4481       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4482       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4483       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< index along y direction
4484       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4485       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4486       INTEGER(iwp)                  ::  k               !< index along any 3rd dimension
4487       INTEGER(iwp)                  ::  ke              !< start index of 3rd dimension
4488       INTEGER(iwp)                  ::  ks              !< end index of 3rd dimension
4489       
4490       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp !< temporary variable to read data from file according
4491                                                         !< to its reverse memory access
4492
4493       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4494#if defined( __netcdf )
4495
4496!
4497!--    Inquire variable id
4498       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var ) 
4499!
4500!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4501!--    required.
4502       IF ( collective_read )  THEN
4503#if defined( __netcdf4_parallel )       
4504          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4505#endif
4506       ENDIF
4507!
4508!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4509       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,ks:ke) )
4510!
4511!--    Get variable
4512       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4513                               start = (/ is+1,    js+1,    ks+1 /),           &
4514                               count = (/ ie-is+1, je-js+1, ke-ks+1 /) )   
4515                               
4516       CALL handle_error( 'get_variable_3d_real', 534, variable_name )
4517!
4518!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4519       DO  i = is, ie
4520          DO  j = js, je
4521             DO  k = ks, ke
4522                var(k-ks+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k)
4523             ENDDO
4524          ENDDO
4525       ENDDO
4526       
4527       DEALLOCATE( tmp )
4528
4529#endif
4530    END SUBROUTINE get_variable_3d_real
4531
4532!------------------------------------------------------------------------------!
4533! Description:
4534! ------------
4535!> Reads a 3D float array from file.
4536!------------------------------------------------------------------------------!
4537!     SUBROUTINE get_variable_3d_real_v( id, variable_name, is, ie, js, je, var )
4538!
4539!        USE indices
4540!        USE pegrid
4541!
4542!        IMPLICIT NONE
4543!
4544!        CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4545!
4546!        INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  is,ie           !< index range along x direction
4547!        INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4548!        INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4549!        INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  js,je           !< index range along y direction
4550!        INTEGER(iwp)                  ::  n3              !< number of data-points along 3rd dimension
4551!
4552!        INTEGER(iwp)                  ::  i,j,k
4553!        INTEGER(iwp), DIMENSION(3)    ::  id_dim
4554!
4555!        REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var         !< variable to be read
4556! #if defined( __netcdf )
4557! !
4558! !--    Inside the ...static NetCDF files, the array is stored as float.
4559! !--    Therefore single precision is sufficiant for the temporary array
4560!
4561!        REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp_var     !< temporary array to read NetCDF data in i,j,k direction
4562!
4563! !kk    Please check, if it is time consuming to do the inquire every time
4564! !
4565! !--    Inquire variable id
4566!        nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4567! !
4568! !--    Get length of third dimension, required for the count parameter.
4569! !--    Therefore, first inquired dimension ids
4570!        nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, id_var, DIMIDS = id_dim )
4571!        nc_stat = NF90_INQUIRE_DIMENSION( id, id_dim(3), LEN = n3 )
4572!
4573! !
4574! !--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4575! !--    required.
4576!        IF ( collective_read )  THEN
4577! #if defined( __netcdf4_parallel )
4578!           nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4579! #endif
4580!        ENDIF
4581!
4582! !
4583! !--    Allocate temporary array ro read NetCDF data in i,j,k direction
4584!
4585!        ALLOCATE(tmp_var(is:ie,js:je,n3))
4586! !
4587! !--    Get variable
4588! !--    Read complete local 3-D array in oone call
4589!
4590!        nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp_var,                            &
4591!                                start = (/ is+1, js+1, 1 /),                    &
4592!                                count = (/ ie-is+1, je-js+1, n3 /) )
4593!
4594!        CALL handle_error( 'get_variable_3d_real', 532 )
4595!
4596! !
4597! !--    Resort data in k,j,i direction
4598!
4599!        DO i=is,ie
4600!           DO j=js,je
4601!              DO K=1,n3
4602!                 var (k,j-js+1,i-is+1) = tmp_var(i,j,k)
4603!              END DO
4604!           END DO
4605!        END DO
4606!
4607!        DEALLOCATE(tmp_var)
4608!
4609! #endif
4610!     END SUBROUTINE get_variable_3d_real_v
4611
4612
4613!------------------------------------------------------------------------------!
4614! Description:
4615! ------------
4616!> Reads a 4D float variable from file.
4617!------------------------------------------------------------------------------!
4618    SUBROUTINE get_variable_4d_real( id, variable_name, var, is, ie, js, je,   &
4619                                     k1s, k1e, k2s, k2e )
4620
4621       USE indices
4622       USE pegrid
4623
4624       IMPLICIT NONE
4625
4626       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4627
4628       INTEGER(iwp)                  ::  i               !< index along x direction
4629       INTEGER(iwp)                  ::  ie              !< start index for subdomain input along x direction
4630       INTEGER(iwp)                  ::  is              !< end index for subdomain input along x direction
4631       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4632       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4633       INTEGER(iwp)                  ::  j               !< index along y direction
4634       INTEGER(iwp)                  ::  je              !< start index for subdomain input along y direction
4635       INTEGER(iwp)                  ::  js              !< end index for subdomain input along y direction
4636       INTEGER(iwp)                  ::  k1              !< index along 3rd direction
4637       INTEGER(iwp)                  ::  k1e             !< start index for 3rd dimension
4638       INTEGER(iwp)                  ::  k1s             !< end index for 3rd dimension
4639       INTEGER(iwp)                  ::  k2              !< index along 4th direction
4640       INTEGER(iwp)                  ::  k2e             !< start index for 4th dimension
4641       INTEGER(iwp)                  ::  k2s             !< end index for 4th dimension
4642
4643       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp  !< temporary variable to read data from file according
4644                                                            !< to its reverse memory access
4645       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var  !< variable to be read
4646#if defined( __netcdf )
4647
4648!
4649!--    Inquire variable id
4650       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4651!
4652!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4653!--    required.
4654       IF ( collective_read )  THEN
4655#if defined( __netcdf4_parallel )       
4656          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4657#endif
4658       ENDIF
4659!
4660!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4661       ALLOCATE( tmp(is:ie,js:je,k1s:k1e,k2s:k2e) )
4662!
4663!--    Get variable
4664       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4665                               start = (/ is+1,    js+1,   k1s+1, k2s+1 /),    &
4666                               count = (/ ie-is+1, je-js+1,                    &
4667                                          k1e-k1s+1, k2e-k2s+1 /) )
4668
4669       CALL handle_error( 'get_variable_4d_real', 535, variable_name )
4670!
4671!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4672       DO  i = is, ie
4673          DO  j = js, je
4674             DO  k1 = k1s, k1e
4675                DO  k2 = k2s, k2e
4676                   var(k2-k2s+1,k1-k1s+1,j-js+1,i-is+1) = tmp(i,j,k1,k2)
4677                ENDDO
4678             ENDDO
4679          ENDDO
4680       ENDDO
4681       
4682       DEALLOCATE( tmp )
4683#endif
4684    END SUBROUTINE get_variable_4d_real
4685
4686
4687
4688!------------------------------------------------------------------------------!
4689! Description:
4690! ------------
4691!> Reads a 3D float variables from dynamic driver, such as time-dependent xy-,
4692!> xz- or yz-boundary data as well as 3D initialization data. Please note,
4693!> the passed arguments are start indices and number of elements in each
4694!> dimension, which is in contrast to the other 3d versions where start- and
4695!> end indices are passed. The different handling of 3D dynamic variables is
4696!> due to its asymmetry for the u- and v component.
4697!------------------------------------------------------------------------------!
4698    SUBROUTINE get_variable_3d_real_dynamic( id, variable_name, var,           &
4699                                             i1s, i2s, i3s,                    &
4700                                             count_1, count_2, count_3,        &
4701                                             par_access )
4702                               
4703       USE indices
4704       USE pegrid
4705
4706       IMPLICIT NONE
4707
4708       CHARACTER(LEN=*)              ::  variable_name   !< variable name
4709
4710       LOGICAL                       ::  par_access      !< additional flag indicating whether parallel read operations should be performed or not
4711       
4712       INTEGER(iwp)                  ::  count_1         !< number of elements to be read along 1st dimension (with respect to file)
4713       INTEGER(iwp)                  ::  count_2         !< number of elements to be read along 2nd dimension (with respect to file)
4714       INTEGER(iwp)                  ::  count_3         !< number of elements to be read along 3rd dimension (with respect to file)
4715       INTEGER(iwp)                  ::  i1              !< running index along 1st dimension on file
4716       INTEGER(iwp)                  ::  i1s             !< start index for subdomain input along 1st dimension (with respect to file)
4717       INTEGER(iwp)                  ::  i2              !< running index along 2nd dimension on file       
4718       INTEGER(iwp)                  ::  i2s             !< start index for subdomain input along 2nd dimension (with respect to file)
4719       INTEGER(iwp)                  ::  i3              !< running index along 3rd dimension on file
4720       INTEGER(iwp)                  ::  i3s             !< start index of 3rd dimension, in dynamic file this is either time (2D boundary) or z (3D)
4721       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4722       INTEGER(iwp)                  ::  id_var          !< variable id
4723       INTEGER(iwp)                  ::  lb1             !< lower bound of 1st dimension (with respect to file)
4724       INTEGER(iwp)                  ::  lb2             !< lower bound of 2nd dimension (with respect to file)
4725       INTEGER(iwp)                  ::  lb3             !< lower bound of 3rd dimension (with respect to file)
4726       INTEGER(iwp)                  ::  ub1             !< upper bound of 1st dimension (with respect to file)
4727       INTEGER(iwp)                  ::  ub2             !< upper bound of 2nd dimension (with respect to file)
4728       INTEGER(iwp)                  ::  ub3             !< upper bound of 3rd dimension (with respect to file)
4729
4730       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  tmp !< temporary variable to read data from file according
4731                                                         !< to its reverse memory access
4732       
4733       REAL(wp), DIMENSION(:,:,:), INTENT(INOUT) ::  var !< input variable
4734       
4735#if defined( __netcdf )
4736!
4737!--    Inquire variable id.
4738       nc_stat = NF90_INQ_VARID( id, TRIM( variable_name ), id_var )
4739!
4740!--    Check for collective read-operation and set respective NetCDF flags if
4741!--    required.
4742!--    Please note, in contrast to the other input routines where each PEs
4743!--    reads its subdomain data, dynamic input data not by all PEs, only
4744!--    by those which encompass lateral model boundaries. Hence, collective
4745!--    read operations are only enabled for top-boundary data.
4746       IF ( collective_read  .AND.  par_access )  THEN
4747#if defined( __netcdf4_parallel )       
4748          nc_stat = NF90_VAR_PAR_ACCESS (id, id_var, NF90_COLLECTIVE)
4749#endif
4750       ENDIF   
4751!
4752!--    Allocate temporary variable according to memory access on file.
4753!--    Therefore, determine dimension bounds of input array.
4754       lb1 = LBOUND(var,3)
4755       ub1 = UBOUND(var,3)
4756       lb2 = LBOUND(var,2)
4757       ub2 = UBOUND(var,2)
4758       lb3 = LBOUND(var,1)
4759       ub3 = UBOUND(var,1)
4760       ALLOCATE( tmp(lb1:ub1,lb2:ub2,lb3:ub3) )
4761!
4762!--    Get variable
4763       nc_stat = NF90_GET_VAR( id, id_var, tmp,                                &
4764                               start = (/ i1s,     i2s,     i3s /),            &
4765                               count = (/ count_1, count_2, count_3 /) )
4766
4767       CALL handle_error( 'get_variable_3d_real_dynamic', 536, variable_name )
4768!
4769!--    Resort data. Please note, dimension subscripts of var all start at 1.
4770       DO  i3 = lb3, ub3
4771          DO i2 = lb2, ub2
4772             DO  i1 = lb1, ub1
4773                var(i3,i2,i1) = tmp(i1,i2,i3)
4774             ENDDO
4775          ENDDO
4776       ENDDO
4777       
4778       DEALLOCATE( tmp )       
4779#endif
4780    END SUBROUTINE get_variable_3d_real_dynamic
4781
4782
4783
4784!------------------------------------------------------------------------------!
4785! Description:
4786! ------------
4787!> Inquires the number of variables in a file
4788!------------------------------------------------------------------------------!
4789    SUBROUTINE inquire_num_variables( id, num_vars )
4790
4791       USE indices
4792       USE pegrid
4793
4794       IMPLICIT NONE
4795
4796       INTEGER(iwp), INTENT(IN)      ::  id              !< file id
4797       INTEGER(iwp), INTENT(INOUT)   ::  num_vars        !< number of variables in a file
4798#if defined( __netcdf )
4799
4800       nc_stat = NF90_INQUIRE( id, NVARIABLES = num_vars )
4801       CALL handle_error( 'inquire_num_variables', 537 )
4802
4803#endif
4804    END SUBROUTINE inquire_num_variables
4805
4806
4807!------------------------------------------------------------------------------!
4808! Description:
4809! ------------
4810!> Inquires the variable names belonging to a file.
4811!------------------------------------------------------------------------------!
4812    SUBROUTINE inquire_variable_names( id, var_names )
4813
4814       USE indices
4815       USE pegrid
4816
4817       IMPLICIT NONE
4818
4819       CHARACTER(LEN=*), DIMENSION(:), INTENT(INOUT) ::  var_names   !< return variable - variable names
4820       INTEGER(iwp)                                  ::  i           !< loop variable
4821       INTEGER(iwp), INTENT(IN)                      ::  id          !< file id
4822       INTEGER(iwp)                                  ::  num_vars    !< number of variables (unused return parameter)
4823       INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE       ::  varids      !< dummy array to strore variable ids temporarily
4824#if defined( __netcdf )
4825
4826       ALLOCATE( varids(1:SIZE(var_names)) )
4827       nc_stat = NF90_INQ_VARIDS( id, NVARS = num_vars, VARIDS = varids )
4828       CALL handle_error( 'inquire_variable_names', 538 )
4829
4830       DO  i = 1, SIZE(var_names)
4831          nc_stat = NF90_INQUIRE_VARIABLE( id, varids(i), NAME = var_names(i) )
4832          CALL handle_error( 'inquire_variable_names', 538 )
4833       ENDDO
4834
4835       DEALLOCATE( varids )
4836#endif
4837    END SUBROUTINE inquire_variable_names
4838
4839!------------------------------------------------------------------------------!
4840! Description:
4841! ------------
4842!> Prints out a text message corresponding to the current status.
4843!------------------------------------------------------------------------------!
4844    SUBROUTINE handle_error( routine_name, errno, name )
4845
4846       USE control_parameters,                                                 &
4847           ONLY:  message_string
4848
4849       IMPLICIT NONE
4850
4851       CHARACTER(LEN=6) ::  message_identifier
4852       CHARACTER(LEN=*) ::  routine_name
4853       CHARACTER(LEN=*), OPTIONAL ::  name
4854
4855       INTEGER(iwp) ::  errno
4856#if defined( __netcdf )
4857       
4858       IF ( nc_stat /= NF90_NOERR )  THEN
4859
4860          WRITE( message_identifier, '(''NC'',I4.4)' )  errno
4861         
4862          IF ( PRESENT( name ) )  THEN
4863             message_string = "Problem reading attribute/variable - " //       &
4864                              TRIM(name) // ": " //                            &
4865                              TRIM( NF90_STRERROR( nc_stat ) )
4866          ELSE
4867             message_string = TRIM( NF90_STRERROR( nc_stat ) )
4868          ENDIF
4869
4870          CALL message( routine_name, message_identifier, 2, 2, 0, 6, 1 )
4871
4872       ENDIF
4873
4874#endif
4875    END SUBROUTINE handle_error
4876
4877
4878 END MODULE netcdf_data_input_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.