source: palm/trunk/SOURCE/parin.f90 @ 4598

Last change on this file since 4598 was 4565, checked in by oliver.maas, 10 months ago

added new surface temperature forcing method for bc_pt_b = 'dirichlet': surface temperature pt(0) can be linearly increased by pt_surface_heating_rate (in K/h)

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 36.3 KB
Line 
1!> @file parin.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 1997-2020 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: parin.f90 4565 2020-06-15 08:30:38Z suehring $
27! added pt_surface_heating_rate
28!
29! 4564 2020-06-12 14:03:36Z raasch
30! Vertical nesting method of Huq et al. (2019) removed
31!
32! 4536 2020-05-17 17:24:13Z raasch
33! bugfix for restart data format query
34!
35! 4505 2020-04-20 15:37:15Z schwenkel
36! Add flag for saturation check
37!
38! 4495 2020-04-13 20:11:20Z raasch
39! restart data handling with MPI-IO added
40!
41! 4360 2020-01-07 11:25:50Z suehring
42! removed recycling_yshift
43!
44! 4227 2019-09-10 18:04:34Z gronemeier
45! implement new palm_date_time_mod
46!
47! 4146 2019-08-07 07:47:36Z gronemeier
48! added rotation_angle to initialization_parameters
49!
50! 4191 2019-08-27 15:45:07Z gronemeier
51! bugfix: add recycling_method_for_thermodynamic_quantities to inipar namelist
52!
53! 4183 2019-08-23 07:33:16Z oliver.maas
54! replaced recycle_absolute_quantities by recycling_method_for_thermodynamic_quantities
55!
56! 4182 2019-08-22 15:20:23Z scharf
57! Corrected "Former revisions" section
58!
59! 4176 2019-08-20 14:10:41Z oliver.maas
60! added recycle_absolute_quantities to initialization_parameters namelist
61!
62! 4173 2019-08-20 12:04:06Z gronemeier
63! add vdi_internal_controls
64!
65! 4131 2019-08-02 11:06:18Z monakurppa
66! Allocate hom and hom_sum to allow profile output for salsa variables.
67!
68! 4079 2019-07-09 18:04:41Z suehring
69! +monotonic_limiter_z
70!
71! 4022 2019-06-12 11:52:39Z suehring
72! Change default top boundary condition for pressure to Neumann in offline
73! nesting case
74!
75! 4017 2019-06-06 12:16:46Z schwenkel
76! Introduce alternative switch for debug output during timestepping
77!
78! 3885 2019-04-11 11:29:34Z kanani
79! Changes related to global restructuring of location messages and introduction
80! of additional debug messages
81!
82! 3806 2019-03-21 12:45:50Z raasch
83! additional check for lateral boundary conditions added
84!
85! 3747 2019-02-16 15:15:23Z gronemeier
86! removed setting of parameter region
87!
88! 3746 2019-02-16 12:41:27Z gronemeier
89! Removed most_method
90!
91! 3649 2019-01-02 16:52:21Z suehring
92! Delete debug-print statements
93!
94! Revision 1.1  1997/07/24 11:22:50  raasch
95! Initial revision
96!
97!
98! Description:
99! ------------
100!> This subroutine reads variables controling the run from the NAMELIST files
101!>
102!> @todo: Revise max_pr_cs (profiles for chemistry)
103!------------------------------------------------------------------------------!
104 SUBROUTINE parin
105 
106
107    USE arrays_3d,                                                             &
108        ONLY:  pt_init, q_init, ref_state, s_init, sa_init,                    &
109               ug, u_init, v_init, vg
110
111    USE chem_modules
112
113    USE control_parameters
114
115    USE cpulog,                                                                &
116        ONLY:  cpu_log_barrierwait
117
118    USE grid_variables,                                                        &
119        ONLY:  dx, dy
120
121    USE indices,                                                               &
122        ONLY:  nx, ny, nz
123
124    USE kinds
125
126    USE model_1d_mod,                                                          &
127        ONLY:  damp_level_1d, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, end_time_1d
128
129    USE module_interface,                                                      &
130        ONLY:  module_interface_parin
131
132    USE netcdf_interface,                                                      &
133        ONLY:  netcdf_data_format, netcdf_deflate, netcdf_precision
134
135    USE pegrid
136
137    USE pmc_interface,                                                         &
138        ONLY:  nested_run, nesting_mode
139
140    USE profil_parameter,                                                      &
141        ONLY:  cross_profiles, profile_columns, profile_rows
142
143    USE progress_bar,                                                          &
144        ONLY :  progress_bar_disabled
145
146    USE read_restart_data_mod,                                                 &
147        ONLY:  rrd_global
148
149    USE statistics,                                                            &
150        ONLY:  hom, hom_sum, pr_palm, statistic_regions
151
152    USE turbulence_closure_mod,                                                &
153        ONLY:  rans_const_c, rans_const_sigma
154
155
156    IMPLICIT NONE
157
158    CHARACTER (LEN=80) ::  line  !< dummy string that contains the current line of the parameter file
159
160    INTEGER(iwp) ::  global_id      !< process id with respect to MPI_COMM_WORLD
161    INTEGER(iwp) ::  global_procs   !< # of procs with respect to MPI_COMM_WORLD
162    INTEGER(iwp) ::  i              !<
163    INTEGER(iwp) ::  ioerr          !< error flag for open/read/write
164
165    NAMELIST /inipar/  alpha_surface, approximation, bc_e_b,     &
166                       bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b, &
167             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                 &
168             building_height, building_length_x,          &
169             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
170             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
171             call_psolver_at_all_substeps,  &
172             canyon_height,                                                    &
173             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
174             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
175             collective_wait, complex_terrain,           &
176             conserve_volume_flow,                                             &
177             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
178             coupling_start_time,             &
179             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
180             data_output_during_spinup,                                        &
181             origin_date_time,                                                 &
182             dissipation_1d,                                                   &
183             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,    &
184             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
185             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
186             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
187             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
188             galilei_transformation, humidity,                                 &
189             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
190             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
191             initializing_actions, km_constant,                                &
192             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
193             longitude,                                 &
194             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
195             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
196             monotonic_limiter_z,                                              &
197             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
198             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
199             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
200             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor,  pt_damping_width,    &
201             pt_reference, pt_surface, pt_surface_heating_rate,                &
202             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
203             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
204             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
205             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
206             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
207             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
208             reference_state, residual_limit,                                  &
209             rotation_angle,                                                   &
210             roughness_length,                                                 &
211             scalar_advec,   &
212             scalar_rayleigh_damping,                              &
213             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
214             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
215             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
216             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
217             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
218             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
219             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
220             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
221             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
222             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
223             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
224             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
225             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
226             use_free_convection_scaling,                                      &
227             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
228             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
229             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks, vg_surface,            &
230             vg_vertical_gradient,  &
231             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,&
232             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
233             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min,  &
234             z0h_factor
235
236    NAMELIST /initialization_parameters/  alpha_surface,                       &
237             approximation, bc_e_b,                                            &
238             bc_lr, bc_ns, bc_p_b, bc_p_t, bc_pt_b, bc_pt_t, bc_q_b,           &
239             bc_q_t,bc_s_b, bc_s_t, bc_uv_b, bc_uv_t,                          &
240             building_height, building_length_x,                               &
241             building_length_y, building_wall_left, building_wall_south,       &
242             calc_soil_moisture_during_spinup,                                 &
243             call_psolver_at_all_substeps,                                     &
244             canyon_height,                                                    &
245             canyon_width_x, canyon_width_y, canyon_wall_left,                 &
246             canyon_wall_south, cfl_factor, check_realistic_q, cloud_droplets, &
247             collective_wait, complex_terrain,                                 &
248             conserve_volume_flow,                                             &
249             conserve_volume_flow_mode, constant_flux_layer,                   &
250             coupling_start_time,                                              &
251             cycle_mg, damp_level_1d,                                          &
252             data_output_during_spinup,                                        &
253             origin_date_time,                                                 &
254             dissipation_1d,                                                   &
255             dp_external, dp_level_b, dp_smooth, dpdxy,                        &
256             dt, dt_pr_1d, dt_run_control_1d, dt_spinup, dx, dy, dz, dz_max,   &
257             dz_stretch_factor, dz_stretch_level, dz_stretch_level_start,      &
258             dz_stretch_level_end, end_time_1d, ensemble_member_nr, e_init,    &
259             e_min, fft_method, flux_input_mode, flux_output_mode,             &
260             galilei_transformation, humidity,                                 &
261             inflow_damping_height, inflow_damping_width,                      &
262             inflow_disturbance_begin, inflow_disturbance_end,                 &
263             initializing_actions, km_constant,                                &
264             large_scale_forcing, large_scale_subsidence, latitude,            &
265             longitude,                                                        &
266             loop_optimization, lsf_exception, masking_method, mg_cycles,      &
267             mg_switch_to_pe0_level, mixing_length_1d, momentum_advec,         &
268             monotonic_limiter_z,                                              &
269             netcdf_precision, neutral, ngsrb,                                 &
270             nsor, nsor_ini, nudging, nx, ny, nz, ocean_mode, omega,           &
271             omega_sor, outflow_source_plane, passive_scalar,                  &
272             prandtl_number, psolver, pt_damping_factor, pt_damping_width,     &
273             pt_surface_heating_rate, pt_reference, pt_surface,                &
274             pt_surface_initial_change, pt_vertical_gradient,                  &
275             pt_vertical_gradient_level, q_surface, q_surface_initial_change,  &
276             q_vertical_gradient, q_vertical_gradient_level,                   &
277             random_generator, random_heatflux, rans_const_c, rans_const_sigma,&
278             rayleigh_damping_factor, rayleigh_damping_height,                 &
279             recycling_method_for_thermodynamic_quantities, recycling_width,   &
280             reference_state, residual_limit,                                  &
281             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
282             rotation_angle,                                                   &
283             roughness_length, scalar_advec,                                   &
284             scalar_rayleigh_damping,                                          &
285             spinup_time, spinup_pt_amplitude, spinup_pt_mean,                 &
286             statistic_regions, subs_vertical_gradient,                        &
287             subs_vertical_gradient_level, surface_heatflux, surface_pressure, &
288             surface_scalarflux, surface_waterflux,                            &
289             s_surface, s_surface_initial_change, s_vertical_gradient,         &
290             s_vertical_gradient_level, timestep_scheme,                       &
291             topography, topography_grid_convention, top_heatflux,             &
292             top_momentumflux_u, top_momentumflux_v,                           &
293             top_scalarflux, transpose_compute_overlap,                        &
294             tunnel_height, tunnel_length, tunnel_width_x, tunnel_width_y,     &
295             tunnel_wall_depth, turbulence_closure,                            &
296             turbulent_inflow, turbulent_outflow,                              &
297             use_subsidence_tendencies, ug_surface, ug_vertical_gradient,      &
298             ug_vertical_gradient_level, use_surface_fluxes, use_cmax,         &
299             use_top_fluxes, use_ug_for_galilei_tr, use_upstream_for_tke,      &
300             use_free_convection_scaling,                                      &
301             uv_heights, u_bulk, u_profile, vdi_checks,                        &
302             vg_surface, vg_vertical_gradient,  &
303             vg_vertical_gradient_level, v_bulk, v_profile,                    &
304             wall_adjustment, wall_heatflux, wall_humidityflux,                &
305             wall_scalarflux, y_shift, zeta_max, zeta_min, z0h_factor
306             
307    NAMELIST /d3par/  averaging_interval, averaging_interval_pr,               &
308             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
309             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
310             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
311             debug_output,                                                     &
312             debug_output_timestep,                                            &
313             disturbance_amplitude,                                            &
314             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
315             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
316             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
317             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
318             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
319             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
320             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
321             mask_scale_x,                                                     &
322             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
323             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
324             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
325             profile_columns, profile_rows,     &
326             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
327             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
328             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
329             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
330             termination_time_needed
331
332    NAMELIST /runtime_parameters/  averaging_interval, averaging_interval_pr,  &
333             cpu_log_barrierwait, create_disturbances,                         &
334             cross_profiles, data_output, data_output_masks,                   &
335             data_output_pr, data_output_2d_on_each_pe,                        &
336             debug_output,                                                     &
337             debug_output_timestep,                                            &
338             disturbance_amplitude,                                            &
339             disturbance_energy_limit, disturbance_level_b,                    &
340             disturbance_level_t, do2d_at_begin, do3d_at_begin,                &
341             dt, dt_averaging_input, dt_averaging_input_pr,                    &
342             dt_coupling, dt_data_output, dt_data_output_av, dt_disturb,       &
343             dt_domask, dt_dopr, dt_dopr_listing, dt_dots, dt_do2d_xy,         &
344             dt_do2d_xz, dt_do2d_yz, dt_do3d, dt_max, dt_restart,              &
345             dt_run_control,end_time, force_print_header, mask_k_over_surface, &
346             mask_scale_x,                                                     &
347             mask_scale_y, mask_scale_z, mask_x, mask_y, mask_z, mask_x_loop,  &
348             mask_y_loop, mask_z_loop, netcdf_data_format, netcdf_deflate,     &
349             normalizing_region, npex, npey, nz_do3d,                          &
350             profile_columns, profile_rows,     &
351             restart_time, section_xy, section_xz, section_yz,                 &
352             restart_data_format, restart_data_format_input, restart_data_format_output,           &
353             skip_time_data_output, skip_time_data_output_av, skip_time_dopr,  &
354             skip_time_do2d_xy, skip_time_do2d_xz, skip_time_do2d_yz,          &
355             skip_time_do3d, skip_time_domask, synchronous_exchange,           &
356             termination_time_needed
357
358    NAMELIST /envpar/  progress_bar_disabled, host,                            &
359                       maximum_cpu_time_allowed, maximum_parallel_io_streams,  &
360                       read_svf, revision, run_identifier, tasks_per_node,     &
361                       write_binary, write_svf
362
363!
364!-- First read values of environment variables (this NAMELIST file is
365!-- generated by palmrun)
366    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'start' )
367
368    OPEN ( 90, FILE='ENVPAR', STATUS='OLD', FORM='FORMATTED', IOSTAT=ioerr )
369
370    IF ( ioerr /= 0 )  THEN
371       message_string = 'local file ENVPAR not found' //                       &
372                        '&some variables for steering may not be properly set'
373       CALL message( 'parin', 'PA0276', 0, 1, 0, 6, 0 )
374    ELSE
375       READ ( 90, envpar, IOSTAT=ioerr )
376       IF ( ioerr < 0 )  THEN
377          message_string = 'no envpar-NAMELIST found in local file '  //       &
378                           'ENVPAR& or some variables for steering may '  //   &
379                           'not be properly set'
380          CALL message( 'parin', 'PA0278', 0, 1, 0, 6, 0 )
381       ELSEIF ( ioerr > 0 )  THEN
382          message_string = 'errors in local file ENVPAR' //                    &
383                           '&some variables for steering may not be properly set'
384          CALL message( 'parin', 'PA0277', 0, 1, 0, 6, 0 )
385       ENDIF
386       CLOSE ( 90 )
387    ENDIF
388
389    CALL location_message( 'reading environment parameters from ENVPAR', 'finished' )
390!
391!-- Calculate the number of groups into which parallel I/O is split.
392!-- The default for files which are opened by all PEs (or where each
393!-- PE opens his own independent file) is, that all PEs are doing input/output
394!-- in parallel at the same time. This might cause performance or even more
395!-- severe problems depending on the configuration of the underlying file
396!-- system.
397!-- Calculation of the number of blocks and the I/O group must be based on all
398!-- PEs involved in this run. Since myid and numprocs are related to the
399!-- comm2d communicator, which gives only a subset of all PEs in case of
400!-- nested runs, that information must be inquired again from the global
401!-- communicator.
402!-- First, set the default:
403#if defined( __parallel )
404    CALL MPI_COMM_RANK( MPI_COMM_WORLD, global_id, ierr )
405    CALL MPI_COMM_SIZE( MPI_COMM_WORLD, global_procs, ierr )
406#else
407    global_id    = 0
408    global_procs = 1
409#endif
410    IF ( maximum_parallel_io_streams == -1  .OR.                               &
411         maximum_parallel_io_streams > global_procs )  THEN
412       maximum_parallel_io_streams = global_procs
413    ENDIF
414!
415!-- Now calculate the number of io_blocks and the io_group to which the
416!-- respective PE belongs. I/O of the groups is done in serial, but in parallel
417!-- for all PEs belonging to the same group.
418    io_blocks = global_procs / maximum_parallel_io_streams
419    io_group  = MOD( global_id+1, io_blocks )
420   
421    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'start' )
422!
423!-- Data is read in parallel by groups of PEs
424    DO  i = 0, io_blocks-1
425       IF ( i == io_group )  THEN
426
427!
428!--       Open the NAMELIST-file which is send with this job
429          CALL check_open( 11 )
430
431!
432!--       Read the control parameters for initialization.
433!--       The namelist "inipar" must be provided in the NAMELIST-file.
434          READ ( 11, initialization_parameters, ERR=10, END=11 )
435          GOTO 14
436         
437 10       BACKSPACE( 11 )
438          READ( 11 , '(A)') line
439          CALL parin_fail_message( 'initialization_parameters', line )
440
441 11       REWIND ( 11 )
442          READ ( 11, inipar, ERR=12, END=13 )
443 
444          message_string = 'namelist inipar is deprecated and will be ' //    &
445                          'removed in near future. & Please use namelist ' // &
446                          'initialization_parameters instead'
447          CALL message( 'parin', 'PA0017', 0, 1, 0, 6, 0 )
448 
449          GOTO 14
450 
451 12       BACKSPACE( 11 )
452          READ( 11 , '(A)') line
453          CALL parin_fail_message( 'inipar', line )
454
455 13       message_string = 'no initialization_parameters-namelist found'
456          CALL message( 'parin', 'PA0272', 1, 2, 0, 6, 0 )
457
458!
459!--       Try to read runtime parameters given by the user for this run
460!--       (namelist "runtime_parameters"). The namelist "runtime_parmeters"   
461!--       can be omitted. In that case default values are used for the         
462!--       parameters.
463 14       line = ' '
464
465          REWIND ( 11 )
466          line = ' '
467          DO WHILE ( INDEX( line, '&runtime_parameters' ) == 0 )
468             READ ( 11, '(A)', END=16 )  line
469          ENDDO
470          BACKSPACE ( 11 )
471
472!
473!--       Read namelist
474          READ ( 11, runtime_parameters, ERR = 15 )
475          GOTO 18
476
477 15       BACKSPACE( 11 )
478          READ( 11 , '(A)') line
479          CALL parin_fail_message( 'runtime_parameters', line )
480
481 16       REWIND ( 11 )
482          line = ' '
483          DO WHILE ( INDEX( line, '&d3par' ) == 0 )
484             READ ( 11, '(A)', END=18 )  line
485          ENDDO
486          BACKSPACE ( 11 )
487
488!
489!--       Read namelist
490          READ ( 11, d3par, ERR = 17, END = 18 )
491
492          message_string = 'namelist d3par is deprecated and will be ' //      &
493                          'removed in near future. &Please use namelist ' //   &
494                          'runtime_parameters instead'
495          CALL message( 'parin', 'PA0487', 0, 1, 0, 6, 0 )
496
497          GOTO 18
498
499 17       BACKSPACE( 11 )
500          READ( 11 , '(A)') line
501          CALL parin_fail_message( 'd3par', line )
502
503 18       CONTINUE
504
505!
506!--       Check for module namelists and read them
507          CALL module_interface_parin
508
509!
510!--       If required, read control parameters from restart file (produced by
511!--       a prior run). All PEs are reading from file created by PE0 (see
512!--       check_open)
513          IF ( TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data' )  THEN
514
515!
516!--          If not set by the user in the runtime parameters, the data format for restart
517!--          input needs to be set now! This is normally done later in check parameters.
518             IF ( TRIM( restart_data_format ) /= 'fortran_binary'  .AND.                           &
519                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi'             .AND.                           &
520                  TRIM( restart_data_format ) /= 'mpi_shared_memory' )  THEN
521                message_string = 'illegal restart data format "' // TRIM( restart_data_format ) // '"'
522                CALL message( 'parin', 'PA0724', 1, 2, 0, 6, 0 )
523             ENDIF
524             IF ( TRIM( restart_data_format_input ) == 'undefined' )  THEN
525                restart_data_format_input = restart_data_format
526             ENDIF
527
528             CALL rrd_global
529!
530!--          Increment the run count
531             runnr = runnr + 1
532!
533!--          In case of a restart run, the number of user-defined profiles on
534!--          the restart file (already stored in max_pr_user) has to match the
535!--          one given for the current run. max_pr_user_tmp is calculated in
536!--          user_parin and max_pr_user is read in via rrd_global.
537             IF ( max_pr_user /= max_pr_user_tmp )  THEN
538                WRITE( message_string, * ) 'the number of user-defined ',      &
539                      'profiles given in data_output_pr (', max_pr_user_tmp,   &
540                      ') does not match the one ',                             &
541                      'found in the restart file (', max_pr_user, ')'
542                CALL message( 'user_parin', 'UI0009', 1, 2, 0, 6, 0 )
543             ENDIF
544          ELSE
545             max_pr_user = max_pr_user_tmp
546          ENDIF
547!
548!--       Activate spinup
549          IF ( land_surface .OR. urban_surface )  THEN
550             IF ( spinup_time > 0.0_wp )  THEN
551                coupling_start_time = spinup_time
552                time_since_reference_point = simulated_time - coupling_start_time
553                IF ( spinup_pt_mean == 9999999.9_wp )  THEN
554                   spinup_pt_mean = pt_surface
555                ENDIF
556                end_time = end_time + spinup_time
557                IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
558                   spinup = .TRUE.
559                ELSEIF (        TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      &
560                         .AND.  time_since_reference_point > 0.0_wp )  THEN
561                   data_output_during_spinup = .FALSE.  !< required for correct ntdim calculation
562                                                        !< in check_parameters for restart run
563                ENDIF
564             ENDIF
565          ENDIF
566
567!
568!--       In case of nested runs, explicitly set nesting boundary conditions.
569!--       This will overwrite the user settings and basic defaults.
570!--       bc_lr and bc_ns always need to be cyclic for vertical nesting.
571          IF ( nested_run )  THEN
572             IF ( nesting_mode == 'vertical' )  THEN
573                IF (bc_lr /= 'cyclic' .OR. bc_ns /= 'cyclic' )  THEN
574                   WRITE ( message_string, *) 'bc_lr and bc_ns were set to ,', &
575                        'cyclic for vertical nesting'
576                   CALL message( 'parin', 'PA0428', 0, 0, 0, 6, 0 )
577                   bc_lr   = 'cyclic'
578                   bc_ns   = 'cyclic'
579                ENDIF
580                IF ( child_domain )  THEN
581                   bc_uv_t  = 'nested'
582                   bc_pt_t  = 'nested'
583                   bc_q_t   = 'nested'
584                   bc_s_t   = 'nested'
585                   bc_cs_t  = 'nested'
586                   bc_p_t   = 'neumann' 
587                ENDIF
588!
589!--          For other nesting modes only set boundary conditions for
590!--          nested domains.
591             ELSE
592                IF ( child_domain )  THEN
593                   bc_lr    = 'nested'
594                   bc_ns    = 'nested'
595                   bc_uv_t  = 'nested'
596                   bc_pt_t  = 'nested'
597                   bc_q_t   = 'nested'
598                   bc_s_t   = 'nested'
599                   bc_cs_t  = 'nested'
600                   bc_p_t   = 'neumann'
601                ENDIF
602             ENDIF
603          ENDIF
604!
605!--       Set boundary conditions also in case the model is offline-nested in
606!--       larger-scale models.
607          IF ( nesting_offline )  THEN
608             bc_lr    = 'nesting_offline'
609             bc_ns    = 'nesting_offline'
610             bc_uv_t  = 'nesting_offline'
611             bc_pt_t  = 'nesting_offline'
612             bc_q_t   = 'nesting_offline'
613           !  bc_s_t   = 'nesting_offline'  ! scalar boundary condition is not clear yet
614           !  bc_cs_t  = 'nesting_offline'  ! same for chemical species
615             bc_p_t   = 'neumann'
616          ENDIF
617
618!         
619!--       In case of nested runs, make sure that initializing_actions =
620!--       'set_constant_profiles' even though the constant-profiles
621!--       initializations for the prognostic variables will be overwritten
622!--       by pmci_child_initialize and pmci_parent_initialize. This is,
623!--       however, important e.g. to make sure that diagnostic variables
624!--       are set properly. An exception is made in case of restart runs and
625!--       if user decides to do everything by its own.
626          IF ( child_domain  .AND.  .NOT. (                                    &
627               TRIM( initializing_actions ) == 'read_restart_data'      .OR.   &
628               TRIM( initializing_actions ) == 'set_constant_profiles'  .OR.   &
629               TRIM( initializing_actions ) == 'by_user' ) )  THEN
630             message_string = 'initializing_actions = ' //                     &
631                              TRIM( initializing_actions ) // ' has been ' //  &
632                              'changed to set_constant_profiles in child ' //  &
633                              'domain.' 
634             CALL message( 'parin', 'PA0492', 0, 0, 0, 6, 0 )
635
636             initializing_actions = 'set_constant_profiles'
637          ENDIF           
638!
639!--       Check validity of lateral boundary conditions. This has to be done
640!--       here because they are already used in init_pegrid and init_grid and
641!--       therefore cannot be check in check_parameters
642          IF ( bc_lr /= 'cyclic'  .AND.  bc_lr /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
643               bc_lr /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_lr /= 'nested'  .AND. &
644               bc_lr /= 'nesting_offline' )  THEN
645             message_string = 'unknown boundary condition: bc_lr = "' // &
646                              TRIM( bc_lr ) // '"'
647             CALL message( 'parin', 'PA0049', 1, 2, 0, 6, 0 )
648          ENDIF
649          IF ( bc_ns /= 'cyclic'  .AND.  bc_ns /= 'dirichlet/radiation'  .AND. &
650               bc_ns /= 'radiation/dirichlet'  .AND.  bc_ns /= 'nested'  .AND. &
651               bc_ns /= 'nesting_offline' )  THEN
652             message_string = 'unknown boundary condition: bc_ns = "' // &
653                              TRIM( bc_ns ) // '"'
654             CALL message( 'parin', 'PA0050', 1, 2, 0, 6, 0 )
655          ENDIF
656!
657!--       Set internal variables used for speed optimization in if clauses
658          IF ( bc_lr /= 'cyclic' )               bc_lr_cyc    = .FALSE.
659          IF ( bc_lr == 'dirichlet/radiation' )  bc_lr_dirrad = .TRUE.
660          IF ( bc_lr == 'radiation/dirichlet' )  bc_lr_raddir = .TRUE.
661          IF ( bc_ns /= 'cyclic' )               bc_ns_cyc    = .FALSE.
662          IF ( bc_ns == 'dirichlet/radiation' )  bc_ns_dirrad = .TRUE.
663          IF ( bc_ns == 'radiation/dirichlet' )  bc_ns_raddir = .TRUE.
664!
665!--       Radiation-Dirichlet conditions are allowed along one of the horizontal directions only.
666!--       In general, such conditions along x and y may work, but require a) some code changes
667!--       (e.g. concerning allocation of c_u, c_v ... arrays), and b) a careful model setup by the
668!--       user, in order to guarantee that there is a clearly defined outflow at two sides.
669!--       Otherwise, the radiation condition may produce wrong results.
670          IF ( ( bc_lr_dirrad .OR. bc_lr_raddir )  .AND.  ( bc_ns_dirrad .OR. bc_ns_raddir ) )  THEN
671             message_string = 'bc_lr = "' // TRIM( bc_lr ) // '" and bc_ns = "' //                 &
672                              TRIM( bc_ns ) // '" are not allowed to be set at the same time'
673             CALL message( 'parin', 'PA0589', 1, 2, 0, 6, 0 )
674          ENDIF
675!
676!--       Check in case of initial run, if the grid point numbers are well
677!--       defined and allocate some arrays which are already needed in
678!--       init_pegrid or check_parameters. During restart jobs, these arrays
679!--       will be allocated in rrd_global. All other arrays are allocated
680!--       in init_3d_model.
681          IF ( TRIM( initializing_actions ) /= 'read_restart_data' )  THEN
682
683             IF ( nx <= 0 )  THEN
684                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
685                                           ' for nx: nx=', nx
686                CALL message( 'parin', 'PA0273', 1, 2, 0, 6, 0 )
687             ENDIF
688             IF ( ny <= 0 )  THEN
689                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
690                                           ' for ny: ny=', ny
691                CALL message( 'parin', 'PA0274', 1, 2, 0, 6, 0 )
692             ENDIF
693             IF ( nz <= 0 )  THEN
694                WRITE( message_string, * ) 'no value or wrong value given',    &
695                                           ' for nz: nz=', nz
696                CALL message( 'parin', 'PA0275', 1, 2, 0, 6, 0 )
697             ENDIF
698
699!
700!--          As a side condition, routine flow_statistics require at least 14
701!--          vertical grid levels (they are used to store time-series data)
702!>           @todo   Remove this restriction
703             IF ( nz < 14 )  THEN
704                WRITE( message_string, * ) 'nz >= 14 is required'
705                CALL message( 'parin', 'PA0362', 1, 2, 0, 6, 0 )
706             ENDIF
707
708!
709!--          ATTENTION: in case of changes to the following statement please
710!--                  also check the allocate statement in routine rrd_global
711             ALLOCATE( pt_init(0:nz+1), q_init(0:nz+1), s_init(0:nz+1),        &
712                       ref_state(0:nz+1), sa_init(0:nz+1), ug(0:nz+1),         &
713                       u_init(0:nz+1), v_init(0:nz+1), vg(0:nz+1),             &
714                    hom(0:nz+1,2,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions),  &
715                    hom_sum(0:nz+1,pr_palm+max_pr_user+max_pr_cs+max_pr_salsa,0:statistic_regions) )
716
717             hom = 0.0_wp
718
719          ENDIF
720
721!
722!--       NAMELIST-file is not needed anymore
723          CALL close_file( 11 )
724
725       ENDIF
726#if defined( __parallel )
727       CALL MPI_BARRIER( MPI_COMM_WORLD, ierr )
728#endif
729    ENDDO
730
731    CALL location_message( 'reading NAMELIST parameters from PARIN', 'finished' )
732
733 END SUBROUTINE parin
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.