source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 3172

Last change on this file since 3172 was 3170, checked in by suehring, 6 years ago

Bugfix in radiation forcing in case of RRTMG; further bugfix in output of surface variables in case of overhanging structures

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 49.3 KB
Line 
1!> @file sum_up_3d_data.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: sum_up_3d_data.f90 3170 2018-07-25 15:19:37Z suehring $
27! Revise output of surface quantities in case of overhanging structures
28!
29! 3151 2018-07-19 08:45:38Z raasch
30! Remaining preprocessor directive __chem removed
31!
32! 3004 2018-04-27 12:33:25Z Giersch
33! prr field added to ONLY-list, prr* case/pr* case/precipitation_rate_av
34! removed, further allocation checks implemented
35!
36! 2963 2018-04-12 14:47:44Z suehring
37! Introduce index for vegetation/wall, pavement/green-wall and water/window
38! surfaces, for clearer access of surface fraction, albedo, emissivity, etc. .
39!
40! 2894 2018-03-15 09:17:58Z Giersch
41! Changed comment
42!
43! 2817 2018-02-19 16:32:21Z suehring
44! Preliminary gust module interface implemented
45!
46! 2798 2018-02-09 17:16:39Z suehring
47! Consider also default-type surfaces for surface temperature output.
48!
49! 2797 2018-02-08 13:24:35Z suehring
50! Enable output of ground-heat flux also at urban surfaces.
51!
52! 2790 2018-02-06 11:57:19Z suehring
53! Bugfix in summation of surface sensible and latent heat flux
54!
55! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
56! Removed preprocessor directive __chem
57!
58! 2743 2018-01-12 16:03:39Z suehring
59! In case of natural- and urban-type surfaces output surfaces fluxes in W/m2.
60!
61! 2742 2018-01-12 14:59:47Z suehring
62! Enable output of surface temperature
63!
64! 2735 2018-01-11 12:01:27Z suehring
65! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
66!
67! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
68! Corrected "Former revisions" section
69!
70! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
71! - Change in file header (GPL part)
72! - Implementation of uv exposure model (FK)
73! - output of diss_av, kh_av, km_av (turbulence_closure_mod) (TG)
74! - Implementation of chemistry module (FK)
75! - Workaround for sum-up usm arrays in case of restart runs, to avoid program
76!   crash (MS)
77!
78! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
79! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
80! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
81! and cloud water content (qc).
82!
83! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
84!
85! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
86! Adjustments to new surface concept
87!
88! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
89! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
90!
91! 2024 2016-10-12 16:42:37Z kanani
92! Added missing CASE for ssws*
93!
94! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
95! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
96! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
97! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
98!
99! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
100! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
101! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
102! added comments in variable declaration section
103!
104! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
105! Forced header and separation lines into 80 columns
106!
107! 1992 2016-08-12 15:14:59Z suehring
108! Bugfix in summation of passive scalar
109!
110! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
111! Radiation actions are now done directly in the respective module
112!
113! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
114! Land surface actions are now done directly in the respective module
115!
116! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
117! Scalar surface flux added
118!
119! 1949 2016-06-17 07:19:16Z maronga
120! Bugfix: calculation of lai_av, c_veg_av and c_liq_av.
121!
122! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
123! precipitation_rate moved to arrays_3d
124!
125! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
126! Added z0q and z0q_av
127!
128! 1693 2015-10-27 08:35:45Z maronga
129! Last revision text corrected
130!
131! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
132! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
133! Corrected output of liquid water path.
134!
135! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
136! Code annotations made doxygen readable
137!
138! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
139! Adapted for RRTMG
140!
141! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
142! Added output of r_a and r_s
143!
144! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
145! Added support for land surface model and radiation model data.
146!
147! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
148! New particle structure integrated.
149!
150! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
151! REAL constants provided with KIND-attribute
152!
153! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
154! ONLY-attribute added to USE-statements,
155! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
156! kinds are defined in new module kinds,
157! old module precision_kind is removed,
158! revision history before 2012 removed,
159! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
160! all variable declaration statements
161!
162! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
163! barrier argument removed from cpu_log,
164! module interfaces removed
165!
166! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
167! ql is calculated by calc_liquid_water_content
168!
169! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
170! +nr, prr, qr
171!
172! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
173! code put under GPL (PALM 3.9)
174!
175! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
176! Bugfix in calculation of ql_vp
177!
178! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
179! +z0h*
180!
181! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
182! Initial revision
183!
184!
185! Description:
186! ------------
187!> Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
188!> average_3d_data.
189!------------------------------------------------------------------------------!
190 SUBROUTINE sum_up_3d_data
191 
192
193    USE arrays_3d,                                                             &
194        ONLY:  dzw, e, heatflux_output_conversion, nc, nr, p, prr, pt,         &
195               q, qc, ql, ql_c, ql_v, qr, rho_ocean, s, sa, u, v, vpt, w,      &
196               waterflux_output_conversion
197
198    USE averaging,                                                             &
199        ONLY:  diss_av, e_av, ghf_av, kh_av, km_av, lpt_av, lwp_av, nc_av,     &
200               nr_av,                                                          &
201               ol_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, pt_av, q_av, qc_av, ql_av,   &
202               ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qsws_av, qv_av, r_a_av,      &
203               rho_ocean_av, s_av, sa_av, shf_av, ssws_av, ts_av, tsurf_av,    &
204               u_av, us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
205    USE chemistry_model_mod,                                                   &
206        ONLY:  chem_3d_data_averaging, chem_integrate, chem_species, nspec                                   
207
208    USE cloud_parameters,                                                      &
209        ONLY:  cp, l_d_cp, l_v, pt_d_t
210
211    USE control_parameters,                                                    &
212        ONLY:  air_chemistry, average_count_3d, cloud_physics, doav, doav_n,   &
213               land_surface, rho_surface, urban_surface, uv_exposure,          &
214               varnamelength
215
216    USE cpulog,                                                                &
217        ONLY:  cpu_log, log_point
218
219    USE gust_mod,                                                              &
220        ONLY:  gust_3d_data_averaging, gust_module_enabled
221
222    USE indices,                                                               &
223        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt 
224
225    USE kinds
226
227    USE land_surface_model_mod,                                                &
228        ONLY:  lsm_3d_data_averaging
229
230    USE particle_attributes,                                                   &
231        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles, prt_count
232
233    USE radiation_model_mod,                                                   &
234        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
235
236    USE surface_mod,                                                           &
237        ONLY:  ind_pav_green, ind_veg_wall, ind_wat_win,                       &
238               surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
239
240    USE turbulence_closure_mod,                                                &
241        ONLY:  tcm_3d_data_averaging
242
243    USE urban_surface_mod,                                                     &
244        ONLY:  usm_average_3d_data
245
246    USE uv_exposure_model_mod,                                                &
247        ONLY:  uvem_3d_data_averaging
248
249
250    IMPLICIT NONE
251
252    LOGICAL      ::  match_def !< flag indicating default-type surface
253    LOGICAL      ::  match_lsm !< flag indicating natural-type surface
254    LOGICAL      ::  match_usm !< flag indicating urban-type surface
255   
256    INTEGER(iwp) ::  i   !< grid index x direction
257    INTEGER(iwp) ::  ii  !< running index
258    INTEGER(iwp) ::  j   !< grid index y direction
259    INTEGER(iwp) ::  k   !< grid index x direction
260    INTEGER(iwp) ::  m   !< running index surface type
261    INTEGER(iwp) ::  n   !<
262
263    REAL(wp)     ::  mean_r !<
264    REAL(wp)     ::  s_r2   !<
265    REAL(wp)     ::  s_r3   !<
266
267    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
268
269
270    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
271
272!
273!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
274!-- time or the first time after average_3d_data has been called
275!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
276!-- in rrd_local)
277    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
278
279       DO  ii = 1, doav_n
280!
281!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
282!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
283          trimvar = TRIM( doav(ii) )
284          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
285             trimvar = 'usm_output'
286          ENDIF
287       
288          SELECT CASE ( trimvar )
289
290             CASE ( 'ghf*' )
291                IF ( .NOT. ALLOCATED( ghf_av ) )  THEN
292                   ALLOCATE( ghf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
293                ENDIF
294                ghf_av = 0.0_wp
295
296             CASE ( 'e' )
297                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
298                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
299                ENDIF
300                e_av = 0.0_wp
301
302             CASE ( 'lpt' )
303                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
304                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
305                ENDIF
306                lpt_av = 0.0_wp
307
308             CASE ( 'lwp*' )
309                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
310                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
311                ENDIF
312                lwp_av = 0.0_wp
313
314             CASE ( 'nc' )
315                IF ( .NOT. ALLOCATED( nc_av ) )  THEN
316                   ALLOCATE( nc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
317                ENDIF
318                nc_av = 0.0_wp
319
320             CASE ( 'nr' )
321                IF ( .NOT. ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
322                   ALLOCATE( nr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
323                ENDIF
324                nr_av = 0.0_wp
325
326             CASE ( 'ol*' )
327                IF ( .NOT. ALLOCATED( ol_av ) )  THEN
328                   ALLOCATE( ol_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
329                ENDIF
330                ol_av = 0.0_wp
331
332             CASE ( 'p' )
333                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
334                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
335                ENDIF
336                p_av = 0.0_wp
337
338             CASE ( 'pc' )
339                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
340                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
341                ENDIF
342                pc_av = 0.0_wp
343
344             CASE ( 'pr' )
345                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
346                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
347                ENDIF
348                pr_av = 0.0_wp
349
350             CASE ( 'prr' )
351                IF ( .NOT. ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
352                   ALLOCATE( prr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
353                ENDIF
354                prr_av = 0.0_wp
355
356             CASE ( 'pt' )
357                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
358                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
359                ENDIF
360                pt_av = 0.0_wp
361
362             CASE ( 'q' )
363                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
364                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
365                ENDIF
366                q_av = 0.0_wp
367
368             CASE ( 'qc' )
369                IF ( .NOT. ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
370                   ALLOCATE( qc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
371                ENDIF
372                qc_av = 0.0_wp
373
374             CASE ( 'ql' )
375                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
376                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
377                ENDIF
378                ql_av = 0.0_wp
379
380             CASE ( 'ql_c' )
381                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
382                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
383                ENDIF
384                ql_c_av = 0.0_wp
385
386             CASE ( 'ql_v' )
387                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
388                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
389                ENDIF
390                ql_v_av = 0.0_wp
391
392             CASE ( 'ql_vp' )
393                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
394                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
395                ENDIF
396                ql_vp_av = 0.0_wp
397
398             CASE ( 'qr' )
399                IF ( .NOT. ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
400                   ALLOCATE( qr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
401                ENDIF
402                qr_av = 0.0_wp
403
404             CASE ( 'qsws*' )
405                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
406                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
407                ENDIF
408                qsws_av = 0.0_wp
409
410             CASE ( 'qv' )
411                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
412                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
413                ENDIF
414                qv_av = 0.0_wp
415
416             CASE ( 'r_a*' )
417                IF ( .NOT. ALLOCATED( r_a_av ) )  THEN
418                   ALLOCATE( r_a_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
419                ENDIF
420                r_a_av = 0.0_wp
421
422             CASE ( 'rho_ocean' )
423                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_ocean_av ) )  THEN
424                   ALLOCATE( rho_ocean_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
425                ENDIF
426                rho_ocean_av = 0.0_wp
427
428             CASE ( 's' )
429                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
430                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
431                ENDIF
432                s_av = 0.0_wp
433
434             CASE ( 'sa' )
435                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
436                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
437                ENDIF
438                sa_av = 0.0_wp
439
440             CASE ( 'shf*' )
441                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
442                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
443                ENDIF
444                shf_av = 0.0_wp
445               
446             CASE ( 'ssws*' )
447                IF ( .NOT. ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
448                   ALLOCATE( ssws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
449                ENDIF
450                ssws_av = 0.0_wp               
451
452             CASE ( 't*' )
453                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
454                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
455                ENDIF
456                ts_av = 0.0_wp
457
458             CASE ( 'tsurf*' )
459                IF ( .NOT. ALLOCATED( tsurf_av ) )  THEN
460                   ALLOCATE( tsurf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
461                ENDIF
462                tsurf_av = 0.0_wp
463
464             CASE ( 'u' )
465                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
466                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
467                ENDIF
468                u_av = 0.0_wp
469
470             CASE ( 'u*' )
471                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
472                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
473                ENDIF
474                us_av = 0.0_wp
475
476             CASE ( 'v' )
477                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
478                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
479                ENDIF
480                v_av = 0.0_wp
481
482             CASE ( 'vpt' )
483                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
484                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
485                ENDIF
486                vpt_av = 0.0_wp
487
488             CASE ( 'w' )
489                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
490                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
491                ENDIF
492                w_av = 0.0_wp
493
494             CASE ( 'z0*' )
495                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
496                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
497                ENDIF
498                z0_av = 0.0_wp
499
500             CASE ( 'z0h*' )
501                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
502                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
503                ENDIF
504                z0h_av = 0.0_wp
505
506             CASE ( 'z0q*' )
507                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
508                   ALLOCATE( z0q_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
509                ENDIF
510                z0q_av = 0.0_wp
511!             
512!--          Block of urban surface model outputs
513             CASE ( 'usm_output' )
514
515                CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
516             
517
518             CASE DEFAULT
519
520!
521!--             Turbulence closure module
522                CALL tcm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
523
524!
525!--             Land surface quantity
526                IF ( land_surface )  THEN
527                   CALL lsm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
528                ENDIF
529
530!
531!--             Radiation quantity
532                IF ( radiation )  THEN
533                   CALL radiation_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
534                ENDIF
535
536!
537!--             Gust module quantities
538                IF ( gust_module_enabled )  THEN
539                   CALL gust_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
540                ENDIF
541
542!
543!--             Chemical quantity                                           
544                IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
545                   CALL chem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
546                ENDIF
547
548!
549!--             UV exposure quantity
550                IF ( uv_exposure  .AND.  trimvar(1:5) == 'uvem_')  THEN
551                   CALL uvem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
552                ENDIF
553
554!
555!--             User-defined quantity
556                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
557
558          END SELECT
559
560       ENDDO
561
562    ENDIF
563
564!
565!-- Loop of all variables to be averaged.
566    DO  ii = 1, doav_n
567!
568!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
569!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
570          trimvar = TRIM( doav(ii) )
571          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
572             trimvar = 'usm_output'
573          ENDIF
574!
575!--    Store the array chosen on the temporary array.
576       SELECT CASE ( trimvar )
577
578          CASE ( 'ghf*' )
579             IF ( ALLOCATED( ghf_av ) ) THEN
580                DO  i = nxl, nxr
581                   DO  j = nys, nyn
582!
583!--                   Check whether grid point is a natural- or urban-type
584!--                   surface.
585                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
586                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
587                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
588                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
589!
590!--                   In order to avoid double-counting of surface properties,
591!--                   always assume that natural-type surfaces are below urban-
592!--                   type surfaces, e.g. in case of bridges.
593!--                   Further, take only the last suface element, i.e. the
594!--                   uppermost surface which would be visible from above
595                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
596                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
597                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
598                                         surf_lsm_h%ghf(m)
599                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
600                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
601                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
602                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
603                                         surf_usm_h%wghf_eb(m)        +        &
604                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
605                                         surf_usm_h%wghf_eb_green(m)  +        &
606                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
607                                         surf_usm_h%wghf_eb_window(m)
608                      ENDIF
609                   ENDDO
610                ENDDO
611             ENDIF
612
613          CASE ( 'e' )
614             IF ( ALLOCATED( e_av ) ) THEN
615                DO  i = nxlg, nxrg
616                   DO  j = nysg, nyng
617                      DO  k = nzb, nzt+1
618                         e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
619                      ENDDO
620                   ENDDO
621                ENDDO
622             ENDIF
623
624          CASE ( 'lpt' )
625             IF ( ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
626                DO  i = nxlg, nxrg
627                   DO  j = nysg, nyng
628                      DO  k = nzb, nzt+1
629                         lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
630                      ENDDO
631                   ENDDO
632                ENDDO
633             ENDIF
634
635          CASE ( 'lwp*' )
636             IF ( ALLOCATED( lwp_av ) ) THEN
637                DO  i = nxlg, nxrg
638                   DO  j = nysg, nyng
639                      lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i)            &
640                                                  * dzw(1:nzt+1) ) * rho_surface
641                   ENDDO
642                ENDDO
643             ENDIF
644
645          CASE ( 'nc' )
646             IF ( ALLOCATED( nc_av ) ) THEN
647                DO  i = nxlg, nxrg
648                   DO  j = nysg, nyng
649                      DO  k = nzb, nzt+1
650                         nc_av(k,j,i) = nc_av(k,j,i) + nc(k,j,i)
651                      ENDDO
652                   ENDDO
653                ENDDO
654             ENDIF
655
656          CASE ( 'nr' )
657             IF ( ALLOCATED( nr_av ) ) THEN
658                DO  i = nxlg, nxrg
659                   DO  j = nysg, nyng
660                      DO  k = nzb, nzt+1
661                         nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) + nr(k,j,i)
662                      ENDDO
663                   ENDDO
664                ENDDO
665             ENDIF
666
667          CASE ( 'ol*' )
668             IF ( ALLOCATED( ol_av ) ) THEN
669                DO  i = nxl, nxr
670                   DO  j = nys, nyn
671                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
672                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
673                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
674                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
675                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
676                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
677
678                      IF ( match_def )  THEN
679                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
680                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
681                                         surf_def_h(0)%ol(m)
682                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
683                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
684                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
685                                         surf_lsm_h%ol(m)
686                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
687                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
688                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
689                                         surf_usm_h%ol(m)
690                      ENDIF
691                   ENDDO
692                ENDDO
693             ENDIF
694
695          CASE ( 'p' )
696             IF ( ALLOCATED( p_av ) ) THEN
697                DO  i = nxlg, nxrg
698                   DO  j = nysg, nyng
699                      DO  k = nzb, nzt+1
700                         p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
701                      ENDDO
702                   ENDDO
703                ENDDO
704             ENDIF
705
706          CASE ( 'pc' )
707             IF ( ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
708                DO  i = nxl, nxr
709                   DO  j = nys, nyn
710                      DO  k = nzb, nzt+1
711                         pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
712                      ENDDO
713                   ENDDO
714                ENDDO
715             ENDIF
716
717          CASE ( 'pr' )
718             IF ( ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
719                DO  i = nxl, nxr
720                   DO  j = nys, nyn
721                      DO  k = nzb, nzt+1
722                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
723                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
724                         particles =>                                          &
725                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
726                         s_r2 = 0.0_wp
727                         s_r3 = 0.0_wp
728
729                         DO  n = 1, number_of_particles
730                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
731                               s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 *          &
732                                   particles(n)%weight_factor
733                               s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 *          &
734                                   particles(n)%weight_factor
735                            ENDIF
736                         ENDDO
737
738                         IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
739                            mean_r = s_r3 / s_r2
740                         ELSE
741                            mean_r = 0.0_wp
742                         ENDIF
743                         pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
744                      ENDDO
745                   ENDDO
746                ENDDO
747             ENDIF
748
749          CASE ( 'prr' )
750             IF ( ALLOCATED( prr_av ) ) THEN
751                DO  i = nxlg, nxrg
752                   DO  j = nysg, nyng
753                      DO  k = nzb, nzt+1
754                         prr_av(k,j,i) = prr_av(k,j,i) + prr(k,j,i)
755                      ENDDO
756                   ENDDO
757                ENDDO
758             ENDIF
759
760          CASE ( 'pt' )
761             IF ( ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
762                IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
763                DO  i = nxlg, nxrg
764                   DO  j = nysg, nyng
765                      DO  k = nzb, nzt+1
766                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
767                         ENDDO
768                      ENDDO
769                   ENDDO
770                ELSE
771                DO  i = nxlg, nxrg
772                   DO  j = nysg, nyng
773                      DO  k = nzb, nzt+1
774                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
775                                                          pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
776                         ENDDO
777                      ENDDO
778                   ENDDO
779                ENDIF
780             ENDIF
781
782          CASE ( 'q' )
783             IF ( ALLOCATED( q_av ) ) THEN
784                DO  i = nxlg, nxrg
785                   DO  j = nysg, nyng
786                      DO  k = nzb, nzt+1
787                         q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
788                      ENDDO
789                   ENDDO
790                ENDDO
791             ENDIF
792
793          CASE ( 'qc' )
794             IF ( ALLOCATED( qc_av ) ) THEN
795                DO  i = nxlg, nxrg
796                   DO  j = nysg, nyng
797                      DO  k = nzb, nzt+1
798                         qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) + qc(k,j,i)
799                      ENDDO
800                   ENDDO
801                ENDDO
802             ENDIF
803
804          CASE ( 'ql' )
805             IF ( ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
806                DO  i = nxlg, nxrg
807                   DO  j = nysg, nyng
808                      DO  k = nzb, nzt+1
809                         ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
810                      ENDDO
811                   ENDDO
812                ENDDO
813             ENDIF
814
815          CASE ( 'ql_c' )
816             IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
817                DO  i = nxlg, nxrg
818                   DO  j = nysg, nyng
819                      DO  k = nzb, nzt+1
820                         ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
821                      ENDDO
822                   ENDDO
823                ENDDO
824             ENDIF
825
826          CASE ( 'ql_v' )
827             IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
828                DO  i = nxlg, nxrg
829                   DO  j = nysg, nyng
830                      DO  k = nzb, nzt+1
831                         ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
832                      ENDDO
833                   ENDDO
834                ENDDO
835             ENDIF
836
837          CASE ( 'ql_vp' )
838             IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
839                DO  i = nxl, nxr
840                   DO  j = nys, nyn
841                      DO  k = nzb, nzt+1
842                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
843                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
844                         particles =>                                          & 
845                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
846                         DO  n = 1, number_of_particles
847                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
848                               ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + &
849                                                 particles(n)%weight_factor /  &
850                                                 number_of_particles
851                            ENDIF
852                         ENDDO
853                      ENDDO
854                   ENDDO
855                ENDDO
856             ENDIF
857
858          CASE ( 'qr' )
859             IF ( ALLOCATED( qr_av ) ) THEN
860                DO  i = nxlg, nxrg
861                   DO  j = nysg, nyng
862                      DO  k = nzb, nzt+1
863                         qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) + qr(k,j,i)
864                      ENDDO
865                   ENDDO
866                ENDDO
867             ENDIF
868
869          CASE ( 'qsws*' )
870!
871!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
872!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
873!--          dynamic units.
874             IF ( ALLOCATED( qsws_av ) ) THEN
875                DO  i = nxl, nxr
876                   DO  j = nys, nyn
877                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
878                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
879                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
880                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
881                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
882                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
883
884                      IF ( match_def )  THEN
885                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
886                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
887                                         surf_def_h(0)%qsws(m) *               &
888                                         waterflux_output_conversion(k)
889                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
890                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
891                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
892                                         surf_lsm_h%qsws(m) * l_v
893                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
894                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
895                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
896                                         surf_usm_h%qsws(m) * l_v
897                      ENDIF
898                   ENDDO
899                ENDDO
900             ENDIF
901
902          CASE ( 'qv' )
903             IF ( ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
904                DO  i = nxlg, nxrg
905                   DO  j = nysg, nyng
906                      DO  k = nzb, nzt+1
907                         qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
908                      ENDDO
909                   ENDDO
910                ENDDO
911             ENDIF
912
913          CASE ( 'r_a*' )
914             IF ( ALLOCATED( r_a_av ) ) THEN
915                DO  i = nxl, nxr
916                   DO  j = nys, nyn
917                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
918                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
919                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
920                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
921
922                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
923                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
924                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
925                                         surf_lsm_h%r_a(m)
926                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
927                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
928                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
929                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
930                                         surf_usm_h%r_a(m)       +             & 
931                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
932                                         surf_usm_h%r_a_green(m) +             & 
933                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
934                                         surf_usm_h%r_a_window(m)
935                      ENDIF
936                   ENDDO
937                ENDDO
938             ENDIF
939
940          CASE ( 'rho_ocean' )
941             IF ( ALLOCATED( rho_ocean_av ) ) THEN
942                DO  i = nxlg, nxrg
943                   DO  j = nysg, nyng
944                      DO  k = nzb, nzt+1
945                         rho_ocean_av(k,j,i) = rho_ocean_av(k,j,i) + rho_ocean(k,j,i)
946                      ENDDO
947                   ENDDO
948                ENDDO
949             ENDIF 
950
951          CASE ( 's' )
952             IF ( ALLOCATED( s_av ) ) THEN
953                DO  i = nxlg, nxrg
954                   DO  j = nysg, nyng
955                      DO  k = nzb, nzt+1
956                         s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + s(k,j,i)
957                      ENDDO
958                   ENDDO
959                ENDDO
960             ENDIF
961
962          CASE ( 'sa' )
963             IF ( ALLOCATED( sa_av ) ) THEN
964                DO  i = nxlg, nxrg
965                   DO  j = nysg, nyng
966                      DO  k = nzb, nzt+1
967                         sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
968                      ENDDO
969                   ENDDO
970                ENDDO
971             ENDIF
972
973          CASE ( 'shf*' )
974!
975!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
976!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
977!--          dynamic units.
978             IF ( ALLOCATED( shf_av ) ) THEN
979                DO  i = nxl, nxr
980                   DO  j = nys, nyn
981                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
982                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
983                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
984                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
985                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
986                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
987
988                      IF ( match_def )  THEN
989                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
990                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
991                                         surf_def_h(0)%shf(m)  *               &
992                                         heatflux_output_conversion(k)
993                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
994                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
995                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
996                                         surf_lsm_h%shf(m) * cp
997                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
998                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
999                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1000                                         surf_usm_h%shf(m) * cp
1001                      ENDIF
1002                   ENDDO
1003                ENDDO
1004             ENDIF
1005
1006          CASE ( 'ssws*' )
1007             IF ( ALLOCATED( ssws_av ) ) THEN
1008                DO  i = nxl, nxr
1009                   DO  j = nys, nyn
1010                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1011                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1012                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1013                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1014                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1015                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1016
1017                      IF ( match_def )  THEN
1018                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1019                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1020                                         surf_def_h(0)%ssws(m)
1021                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1022                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1023                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1024                                         surf_lsm_h%ssws(m)
1025                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1026                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1027                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1028                                         surf_usm_h%ssws(m)
1029                      ENDIF
1030                   ENDDO
1031                ENDDO
1032             ENDIF
1033
1034          CASE ( 't*' )
1035             IF ( ALLOCATED( ts_av ) ) THEN
1036                DO  i = nxl, nxr
1037                   DO  j = nys, nyn
1038                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1039                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1040                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1041                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1042                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1043                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1044
1045                      IF ( match_def )  THEN
1046                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1047                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1048                                         surf_def_h(0)%ts(m)
1049                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1050                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1051                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1052                                         surf_lsm_h%ts(m)
1053                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1054                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1055                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1056                                         surf_usm_h%ts(m)
1057                      ENDIF
1058                   ENDDO
1059                ENDDO
1060             ENDIF
1061
1062          CASE ( 'tsurf*' )
1063             IF ( ALLOCATED( tsurf_av ) ) THEN   
1064                DO  i = nxl, nxr
1065                   DO  j = nys, nyn
1066                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1067                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1068                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1069                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1070                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1071                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1072
1073                      IF ( match_def )  THEN
1074                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1075                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1076                                         surf_def_h(0)%pt_surface(m)
1077                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1078                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1079                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1080                                         surf_lsm_h%pt_surface(m)
1081                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1082                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1083                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1084                                         surf_usm_h%pt_surface(m)
1085                      ENDIF
1086                   ENDDO
1087                ENDDO
1088             ENDIF
1089
1090          CASE ( 'u' )
1091             IF ( ALLOCATED( u_av ) ) THEN
1092                DO  i = nxlg, nxrg
1093                   DO  j = nysg, nyng
1094                      DO  k = nzb, nzt+1
1095                         u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
1096                      ENDDO
1097                   ENDDO
1098                ENDDO
1099             ENDIF
1100
1101          CASE ( 'u*' )
1102             IF ( ALLOCATED( us_av ) ) THEN   
1103                DO  i = nxl, nxr
1104                   DO  j = nys, nyn
1105                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1106                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1107                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1108                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1109                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1110                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1111
1112                      IF ( match_def )  THEN
1113                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1114                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1115                                         surf_def_h(0)%us(m)
1116                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1117                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1118                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1119                                         surf_lsm_h%us(m)
1120                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1121                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1122                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1123                                         surf_usm_h%us(m)
1124                      ENDIF
1125                   ENDDO
1126                ENDDO
1127             ENDIF
1128
1129          CASE ( 'v' )
1130             IF ( ALLOCATED( v_av ) ) THEN
1131                DO  i = nxlg, nxrg
1132                   DO  j = nysg, nyng
1133                      DO  k = nzb, nzt+1
1134                         v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
1135                      ENDDO
1136                   ENDDO
1137                ENDDO
1138             ENDIF
1139
1140          CASE ( 'vpt' )
1141             IF ( ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
1142                DO  i = nxlg, nxrg
1143                   DO  j = nysg, nyng
1144                      DO  k = nzb, nzt+1
1145                         vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
1146                      ENDDO
1147                   ENDDO
1148                ENDDO
1149             ENDIF
1150
1151          CASE ( 'w' )
1152             IF ( ALLOCATED( w_av ) ) THEN
1153                DO  i = nxlg, nxrg
1154                   DO  j = nysg, nyng
1155                      DO  k = nzb, nzt+1
1156                         w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
1157                      ENDDO
1158                   ENDDO
1159                ENDDO
1160             ENDIF
1161
1162          CASE ( 'z0*' )
1163             IF ( ALLOCATED( z0_av ) ) THEN
1164                DO  i = nxl, nxr
1165                   DO  j = nys, nyn
1166                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1167                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1168                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1169                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1170                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1171                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1172
1173                      IF ( match_def )  THEN
1174                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1175                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1176                                         surf_def_h(0)%z0(m)
1177                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1178                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1179                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1180                                         surf_lsm_h%z0(m)
1181                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1182                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1183                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1184                                         surf_usm_h%z0(m)
1185                      ENDIF
1186                   ENDDO
1187                ENDDO   
1188             ENDIF
1189
1190          CASE ( 'z0h*' )
1191             IF ( ALLOCATED( z0h_av ) ) THEN
1192                DO  i = nxl, nxr
1193                   DO  j = nys, nyn
1194                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1195                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1196                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1197                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1198                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1199                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1200
1201                      IF ( match_def )  THEN
1202                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1203                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1204                                         surf_def_h(0)%z0h(m)
1205                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1206                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1207                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1208                                         surf_lsm_h%z0h(m)
1209                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1210                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1211                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1212                                         surf_usm_h%z0h(m)
1213                      ENDIF
1214                   ENDDO
1215                ENDDO
1216             ENDIF
1217   
1218          CASE ( 'z0q*' )
1219             IF ( ALLOCATED( z0q_av ) ) THEN
1220                DO  i = nxl, nxr
1221                   DO  j = nys, nyn
1222                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1223                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1224                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1225                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1226                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1227                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1228
1229                      IF ( match_def )  THEN
1230                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1231                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1232                                         surf_def_h(0)%z0q(m)
1233                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1234                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1235                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1236                                         surf_lsm_h%z0q(m)
1237                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1238                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1239                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1240                                         surf_usm_h%z0q(m)
1241                      ENDIF
1242                   ENDDO
1243                ENDDO
1244             ENDIF
1245!             
1246!--       Block of urban surface model outputs.
1247!--       In case of urban surface variables it should be always checked
1248!--       if respective arrays are allocated, at least in case of a restart
1249!--       run, as averaged usm arrays are not read from file at the moment.
1250          CASE ( 'usm_output' )
1251             CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
1252             CALL usm_average_3d_data( 'sum', doav(ii) )
1253
1254          CASE DEFAULT
1255!
1256!--          Turbulence closure module
1257             CALL tcm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1258
1259!
1260!--          Land surface quantity
1261             IF ( land_surface )  THEN
1262                CALL lsm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1263             ENDIF
1264
1265!
1266!--          Radiation quantity
1267             IF ( radiation )  THEN
1268                CALL radiation_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1269             ENDIF
1270
1271!
1272!--          Gust module quantities
1273             IF ( gust_module_enabled )  THEN
1274                CALL gust_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1275             ENDIF
1276
1277!
1278!--          Chemical quantity
1279             IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
1280                CALL chem_3d_data_averaging( 'sum',doav(ii) )
1281             ENDIF
1282
1283!
1284!--          UV exposure quantity
1285             IF ( uv_exposure )  THEN
1286                CALL uvem_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1287             ENDIF
1288
1289!
1290!--          User-defined quantity
1291             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1292
1293       END SELECT
1294
1295    ENDDO
1296
1297    CALL cpu_log( log_point(34), 'sum_up_3d_data', 'stop' )
1298
1299
1300 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.