source: palm/trunk/SOURCE/sum_up_3d_data.f90 @ 3175

Last change on this file since 3175 was 3173, checked in by suehring, 6 years ago

Further revision of 2D surface output for radiation and chemistry quantities; bugfix for commit 3170

  • 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 3173 2018-07-26 12:55:23Z suehring $
27! Bugfix for last commit
28!
29! 3170 2018-07-25 15:19:37Z suehring
30! Revise output of surface quantities in case of overhanging structures
31!
32! 3151 2018-07-19 08:45:38Z raasch
33! Remaining preprocessor directive __chem removed
34!
35! 3004 2018-04-27 12:33:25Z Giersch
36! prr field added to ONLY-list, prr* case/pr* case/precipitation_rate_av
37! removed, further allocation checks implemented
38!
39! 2963 2018-04-12 14:47:44Z suehring
40! Introduce index for vegetation/wall, pavement/green-wall and water/window
41! surfaces, for clearer access of surface fraction, albedo, emissivity, etc. .
42!
43! 2894 2018-03-15 09:17:58Z Giersch
44! Changed comment
45!
46! 2817 2018-02-19 16:32:21Z suehring
47! Preliminary gust module interface implemented
48!
49! 2798 2018-02-09 17:16:39Z suehring
50! Consider also default-type surfaces for surface temperature output.
51!
52! 2797 2018-02-08 13:24:35Z suehring
53! Enable output of ground-heat flux also at urban surfaces.
54!
55! 2790 2018-02-06 11:57:19Z suehring
56! Bugfix in summation of surface sensible and latent heat flux
57!
58! 2766 2018-01-22 17:17:47Z kanani
59! Removed preprocessor directive __chem
60!
61! 2743 2018-01-12 16:03:39Z suehring
62! In case of natural- and urban-type surfaces output surfaces fluxes in W/m2.
63!
64! 2742 2018-01-12 14:59:47Z suehring
65! Enable output of surface temperature
66!
67! 2735 2018-01-11 12:01:27Z suehring
68! output of r_a moved from land-surface to consider also urban-type surfaces
69!
70! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
71! Corrected "Former revisions" section
72!
73! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
74! - Change in file header (GPL part)
75! - Implementation of uv exposure model (FK)
76! - output of diss_av, kh_av, km_av (turbulence_closure_mod) (TG)
77! - Implementation of chemistry module (FK)
78! - Workaround for sum-up usm arrays in case of restart runs, to avoid program
79!   crash (MS)
80!
81! 2292 2017-06-20 09:51:42Z schwenkel
82! Implementation of new microphysic scheme: cloud_scheme = 'morrison'
83! includes two more prognostic equations for cloud drop concentration (nc) 
84! and cloud water content (qc).
85!
86! 2233 2017-05-30 18:08:54Z suehring
87!
88! 2232 2017-05-30 17:47:52Z suehring
89! Adjustments to new surface concept
90!
91! 2031 2016-10-21 15:11:58Z knoop
92! renamed variable rho to rho_ocean and rho_av to rho_ocean_av
93!
94! 2024 2016-10-12 16:42:37Z kanani
95! Added missing CASE for ssws*
96!
97! 2011 2016-09-19 17:29:57Z kanani
98! Flag urban_surface is now defined in module control_parameters,
99! changed prefix for urban surface model output to "usm_",
100! introduced control parameter varnamelength for LEN of trimvar.
101!
102! 2007 2016-08-24 15:47:17Z kanani
103! Added support for new urban surface model (temporary modifications of
104! SELECT CASE ( ) necessary, see variable trimvar),
105! added comments in variable declaration section
106!
107! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
108! Forced header and separation lines into 80 columns
109!
110! 1992 2016-08-12 15:14:59Z suehring
111! Bugfix in summation of passive scalar
112!
113! 1976 2016-07-27 13:28:04Z maronga
114! Radiation actions are now done directly in the respective module
115!
116! 1972 2016-07-26 07:52:02Z maronga
117! Land surface actions are now done directly in the respective module
118!
119! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
120! Scalar surface flux added
121!
122! 1949 2016-06-17 07:19:16Z maronga
123! Bugfix: calculation of lai_av, c_veg_av and c_liq_av.
124!
125! 1849 2016-04-08 11:33:18Z hoffmann
126! precipitation_rate moved to arrays_3d
127!
128! 1788 2016-03-10 11:01:04Z maronga
129! Added z0q and z0q_av
130!
131! 1693 2015-10-27 08:35:45Z maronga
132! Last revision text corrected
133!
134! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
135! Added output of Obukhov length and radiative heating rates for RRTMG.
136! Corrected output of liquid water path.
137!
138! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
139! Code annotations made doxygen readable
140!
141! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
142! Adapted for RRTMG
143!
144! 1555 2015-03-04 17:44:27Z maronga
145! Added output of r_a and r_s
146!
147! 1551 2015-03-03 14:18:16Z maronga
148! Added support for land surface model and radiation model data.
149!
150! 1359 2014-04-11 17:15:14Z hoffmann
151! New particle structure integrated.
152!
153! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
154! REAL constants provided with KIND-attribute
155!
156! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
157! ONLY-attribute added to USE-statements,
158! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
159! kinds are defined in new module kinds,
160! old module precision_kind is removed,
161! revision history before 2012 removed,
162! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
163! all variable declaration statements
164!
165! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
166! barrier argument removed from cpu_log,
167! module interfaces removed
168!
169! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
170! ql is calculated by calc_liquid_water_content
171!
172! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
173! +nr, prr, qr
174!
175! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
176! code put under GPL (PALM 3.9)
177!
178! 1007 2012-09-19 14:30:36Z franke
179! Bugfix in calculation of ql_vp
180!
181! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
182! +z0h*
183!
184! Revision 1.1  2006/02/23 12:55:23  raasch
185! Initial revision
186!
187!
188! Description:
189! ------------
190!> Sum-up the values of 3d-arrays. The real averaging is later done in routine
191!> average_3d_data.
192!------------------------------------------------------------------------------!
193 SUBROUTINE sum_up_3d_data
194 
195
196    USE arrays_3d,                                                             &
197        ONLY:  dzw, e, heatflux_output_conversion, nc, nr, p, prr, pt,         &
198               q, qc, ql, ql_c, ql_v, qr, rho_ocean, s, sa, u, v, vpt, w,      &
199               waterflux_output_conversion
200
201    USE averaging,                                                             &
202        ONLY:  diss_av, e_av, ghf_av, kh_av, km_av, lpt_av, lwp_av, nc_av,     &
203               nr_av,                                                          &
204               ol_av, p_av, pc_av, pr_av, prr_av, pt_av, q_av, qc_av, ql_av,   &
205               ql_c_av, ql_v_av, ql_vp_av, qr_av, qsws_av, qv_av, r_a_av,      &
206               rho_ocean_av, s_av, sa_av, shf_av, ssws_av, ts_av, tsurf_av,    &
207               u_av, us_av, v_av, vpt_av, w_av, z0_av, z0h_av, z0q_av
208    USE chemistry_model_mod,                                                   &
209        ONLY:  chem_3d_data_averaging, chem_integrate, chem_species, nspec                                   
210
211    USE cloud_parameters,                                                      &
212        ONLY:  cp, l_d_cp, l_v, pt_d_t
213
214    USE control_parameters,                                                    &
215        ONLY:  air_chemistry, average_count_3d, cloud_physics, doav, doav_n,   &
216               land_surface, rho_surface, urban_surface, uv_exposure,          &
217               varnamelength
218
219    USE cpulog,                                                                &
220        ONLY:  cpu_log, log_point
221
222    USE gust_mod,                                                              &
223        ONLY:  gust_3d_data_averaging, gust_module_enabled
224
225    USE indices,                                                               &
226        ONLY:  nxl, nxlg, nxr, nxrg, nyn, nyng, nys, nysg, nzb, nzt 
227
228    USE kinds
229
230    USE land_surface_model_mod,                                                &
231        ONLY:  lsm_3d_data_averaging
232
233    USE particle_attributes,                                                   &
234        ONLY:  grid_particles, number_of_particles, particles, prt_count
235
236    USE radiation_model_mod,                                                   &
237        ONLY:  radiation, radiation_3d_data_averaging
238
239    USE surface_mod,                                                           &
240        ONLY:  ind_pav_green, ind_veg_wall, ind_wat_win,                       &
241               surf_def_h, surf_lsm_h, surf_usm_h
242
243    USE turbulence_closure_mod,                                                &
244        ONLY:  tcm_3d_data_averaging
245
246    USE urban_surface_mod,                                                     &
247        ONLY:  usm_average_3d_data
248
249    USE uv_exposure_model_mod,                                                &
250        ONLY:  uvem_3d_data_averaging
251
252
253    IMPLICIT NONE
254
255    LOGICAL      ::  match_def !< flag indicating default-type surface
256    LOGICAL      ::  match_lsm !< flag indicating natural-type surface
257    LOGICAL      ::  match_usm !< flag indicating urban-type surface
258   
259    INTEGER(iwp) ::  i   !< grid index x direction
260    INTEGER(iwp) ::  ii  !< running index
261    INTEGER(iwp) ::  j   !< grid index y direction
262    INTEGER(iwp) ::  k   !< grid index x direction
263    INTEGER(iwp) ::  m   !< running index surface type
264    INTEGER(iwp) ::  n   !<
265
266    REAL(wp)     ::  mean_r !<
267    REAL(wp)     ::  s_r2   !<
268    REAL(wp)     ::  s_r3   !<
269
270    CHARACTER (LEN=varnamelength) ::  trimvar  !< TRIM of output-variable string
271
272
273    CALL cpu_log (log_point(34),'sum_up_3d_data','start')
274
275!
276!-- Allocate and initialize the summation arrays if called for the very first
277!-- time or the first time after average_3d_data has been called
278!-- (some or all of the arrays may have been already allocated
279!-- in rrd_local)
280    IF ( average_count_3d == 0 )  THEN
281
282       DO  ii = 1, doav_n
283!
284!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
285!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
286          trimvar = TRIM( doav(ii) )
287          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
288             trimvar = 'usm_output'
289          ENDIF
290       
291          SELECT CASE ( trimvar )
292
293             CASE ( 'ghf*' )
294                IF ( .NOT. ALLOCATED( ghf_av ) )  THEN
295                   ALLOCATE( ghf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
296                ENDIF
297                ghf_av = 0.0_wp
298
299             CASE ( 'e' )
300                IF ( .NOT. ALLOCATED( e_av ) )  THEN
301                   ALLOCATE( e_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
302                ENDIF
303                e_av = 0.0_wp
304
305             CASE ( 'lpt' )
306                IF ( .NOT. ALLOCATED( lpt_av ) )  THEN
307                   ALLOCATE( lpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
308                ENDIF
309                lpt_av = 0.0_wp
310
311             CASE ( 'lwp*' )
312                IF ( .NOT. ALLOCATED( lwp_av ) )  THEN
313                   ALLOCATE( lwp_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
314                ENDIF
315                lwp_av = 0.0_wp
316
317             CASE ( 'nc' )
318                IF ( .NOT. ALLOCATED( nc_av ) )  THEN
319                   ALLOCATE( nc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
320                ENDIF
321                nc_av = 0.0_wp
322
323             CASE ( 'nr' )
324                IF ( .NOT. ALLOCATED( nr_av ) )  THEN
325                   ALLOCATE( nr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
326                ENDIF
327                nr_av = 0.0_wp
328
329             CASE ( 'ol*' )
330                IF ( .NOT. ALLOCATED( ol_av ) )  THEN
331                   ALLOCATE( ol_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
332                ENDIF
333                ol_av = 0.0_wp
334
335             CASE ( 'p' )
336                IF ( .NOT. ALLOCATED( p_av ) )  THEN
337                   ALLOCATE( p_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
338                ENDIF
339                p_av = 0.0_wp
340
341             CASE ( 'pc' )
342                IF ( .NOT. ALLOCATED( pc_av ) )  THEN
343                   ALLOCATE( pc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
344                ENDIF
345                pc_av = 0.0_wp
346
347             CASE ( 'pr' )
348                IF ( .NOT. ALLOCATED( pr_av ) )  THEN
349                   ALLOCATE( pr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
350                ENDIF
351                pr_av = 0.0_wp
352
353             CASE ( 'prr' )
354                IF ( .NOT. ALLOCATED( prr_av ) )  THEN
355                   ALLOCATE( prr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
356                ENDIF
357                prr_av = 0.0_wp
358
359             CASE ( 'pt' )
360                IF ( .NOT. ALLOCATED( pt_av ) )  THEN
361                   ALLOCATE( pt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
362                ENDIF
363                pt_av = 0.0_wp
364
365             CASE ( 'q' )
366                IF ( .NOT. ALLOCATED( q_av ) )  THEN
367                   ALLOCATE( q_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
368                ENDIF
369                q_av = 0.0_wp
370
371             CASE ( 'qc' )
372                IF ( .NOT. ALLOCATED( qc_av ) )  THEN
373                   ALLOCATE( qc_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
374                ENDIF
375                qc_av = 0.0_wp
376
377             CASE ( 'ql' )
378                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_av ) )  THEN
379                   ALLOCATE( ql_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
380                ENDIF
381                ql_av = 0.0_wp
382
383             CASE ( 'ql_c' )
384                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_c_av ) )  THEN
385                   ALLOCATE( ql_c_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
386                ENDIF
387                ql_c_av = 0.0_wp
388
389             CASE ( 'ql_v' )
390                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_v_av ) )  THEN
391                   ALLOCATE( ql_v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
392                ENDIF
393                ql_v_av = 0.0_wp
394
395             CASE ( 'ql_vp' )
396                IF ( .NOT. ALLOCATED( ql_vp_av ) )  THEN
397                   ALLOCATE( ql_vp_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
398                ENDIF
399                ql_vp_av = 0.0_wp
400
401             CASE ( 'qr' )
402                IF ( .NOT. ALLOCATED( qr_av ) )  THEN
403                   ALLOCATE( qr_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
404                ENDIF
405                qr_av = 0.0_wp
406
407             CASE ( 'qsws*' )
408                IF ( .NOT. ALLOCATED( qsws_av ) )  THEN
409                   ALLOCATE( qsws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
410                ENDIF
411                qsws_av = 0.0_wp
412
413             CASE ( 'qv' )
414                IF ( .NOT. ALLOCATED( qv_av ) )  THEN
415                   ALLOCATE( qv_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
416                ENDIF
417                qv_av = 0.0_wp
418
419             CASE ( 'r_a*' )
420                IF ( .NOT. ALLOCATED( r_a_av ) )  THEN
421                   ALLOCATE( r_a_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
422                ENDIF
423                r_a_av = 0.0_wp
424
425             CASE ( 'rho_ocean' )
426                IF ( .NOT. ALLOCATED( rho_ocean_av ) )  THEN
427                   ALLOCATE( rho_ocean_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
428                ENDIF
429                rho_ocean_av = 0.0_wp
430
431             CASE ( 's' )
432                IF ( .NOT. ALLOCATED( s_av ) )  THEN
433                   ALLOCATE( s_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
434                ENDIF
435                s_av = 0.0_wp
436
437             CASE ( 'sa' )
438                IF ( .NOT. ALLOCATED( sa_av ) )  THEN
439                   ALLOCATE( sa_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
440                ENDIF
441                sa_av = 0.0_wp
442
443             CASE ( 'shf*' )
444                IF ( .NOT. ALLOCATED( shf_av ) )  THEN
445                   ALLOCATE( shf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
446                ENDIF
447                shf_av = 0.0_wp
448               
449             CASE ( 'ssws*' )
450                IF ( .NOT. ALLOCATED( ssws_av ) )  THEN
451                   ALLOCATE( ssws_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
452                ENDIF
453                ssws_av = 0.0_wp               
454
455             CASE ( 't*' )
456                IF ( .NOT. ALLOCATED( ts_av ) )  THEN
457                   ALLOCATE( ts_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
458                ENDIF
459                ts_av = 0.0_wp
460
461             CASE ( 'tsurf*' )
462                IF ( .NOT. ALLOCATED( tsurf_av ) )  THEN
463                   ALLOCATE( tsurf_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
464                ENDIF
465                tsurf_av = 0.0_wp
466
467             CASE ( 'u' )
468                IF ( .NOT. ALLOCATED( u_av ) )  THEN
469                   ALLOCATE( u_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
470                ENDIF
471                u_av = 0.0_wp
472
473             CASE ( 'u*' )
474                IF ( .NOT. ALLOCATED( us_av ) )  THEN
475                   ALLOCATE( us_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
476                ENDIF
477                us_av = 0.0_wp
478
479             CASE ( 'v' )
480                IF ( .NOT. ALLOCATED( v_av ) )  THEN
481                   ALLOCATE( v_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
482                ENDIF
483                v_av = 0.0_wp
484
485             CASE ( 'vpt' )
486                IF ( .NOT. ALLOCATED( vpt_av ) )  THEN
487                   ALLOCATE( vpt_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
488                ENDIF
489                vpt_av = 0.0_wp
490
491             CASE ( 'w' )
492                IF ( .NOT. ALLOCATED( w_av ) )  THEN
493                   ALLOCATE( w_av(nzb:nzt+1,nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
494                ENDIF
495                w_av = 0.0_wp
496
497             CASE ( 'z0*' )
498                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0_av ) )  THEN
499                   ALLOCATE( z0_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
500                ENDIF
501                z0_av = 0.0_wp
502
503             CASE ( 'z0h*' )
504                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0h_av ) )  THEN
505                   ALLOCATE( z0h_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
506                ENDIF
507                z0h_av = 0.0_wp
508
509             CASE ( 'z0q*' )
510                IF ( .NOT. ALLOCATED( z0q_av ) )  THEN
511                   ALLOCATE( z0q_av(nysg:nyng,nxlg:nxrg) )
512                ENDIF
513                z0q_av = 0.0_wp
514!             
515!--          Block of urban surface model outputs
516             CASE ( 'usm_output' )
517
518                CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
519             
520
521             CASE DEFAULT
522
523!
524!--             Turbulence closure module
525                CALL tcm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
526
527!
528!--             Land surface quantity
529                IF ( land_surface )  THEN
530                   CALL lsm_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
531                ENDIF
532
533!
534!--             Radiation quantity
535                IF ( radiation )  THEN
536                   CALL radiation_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
537                ENDIF
538
539!
540!--             Gust module quantities
541                IF ( gust_module_enabled )  THEN
542                   CALL gust_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
543                ENDIF
544
545!
546!--             Chemical quantity                                           
547                IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
548                   CALL chem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
549                ENDIF
550
551!
552!--             UV exposure quantity
553                IF ( uv_exposure  .AND.  trimvar(1:5) == 'uvem_')  THEN
554                   CALL uvem_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
555                ENDIF
556
557!
558!--             User-defined quantity
559                CALL user_3d_data_averaging( 'allocate', doav(ii) )
560
561          END SELECT
562
563       ENDDO
564
565    ENDIF
566
567!
568!-- Loop of all variables to be averaged.
569    DO  ii = 1, doav_n
570!
571!--       Temporary solution to account for data output within the new urban
572!--       surface model (urban_surface_mod.f90), see also SELECT CASE ( trimvar )
573          trimvar = TRIM( doav(ii) )
574          IF ( urban_surface  .AND.  trimvar(1:4) == 'usm_' )  THEN
575             trimvar = 'usm_output'
576          ENDIF
577!
578!--    Store the array chosen on the temporary array.
579       SELECT CASE ( trimvar )
580
581          CASE ( 'ghf*' )
582             IF ( ALLOCATED( ghf_av ) ) THEN
583                DO  i = nxl, nxr
584                   DO  j = nys, nyn
585!
586!--                   Check whether grid point is a natural- or urban-type
587!--                   surface.
588                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
589                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
590                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
591                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
592!
593!--                   In order to avoid double-counting of surface properties,
594!--                   always assume that natural-type surfaces are below urban-
595!--                   type surfaces, e.g. in case of bridges.
596!--                   Further, take only the last suface element, i.e. the
597!--                   uppermost surface which would be visible from above
598                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
599                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
600                         ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i) +                           &
601                                         surf_lsm_h%ghf(m)
602                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
603                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
604                         ghf_av(j,i) = ghf_av(j,i) +                           &
605                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
606                                         surf_usm_h%wghf_eb(m)        +        &
607                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
608                                         surf_usm_h%wghf_eb_green(m)  +        &
609                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
610                                         surf_usm_h%wghf_eb_window(m)
611                      ENDIF
612                   ENDDO
613                ENDDO
614             ENDIF
615
616          CASE ( 'e' )
617             IF ( ALLOCATED( e_av ) ) THEN
618                DO  i = nxlg, nxrg
619                   DO  j = nysg, nyng
620                      DO  k = nzb, nzt+1
621                         e_av(k,j,i) = e_av(k,j,i) + e(k,j,i)
622                      ENDDO
623                   ENDDO
624                ENDDO
625             ENDIF
626
627          CASE ( 'lpt' )
628             IF ( ALLOCATED( lpt_av ) ) THEN
629                DO  i = nxlg, nxrg
630                   DO  j = nysg, nyng
631                      DO  k = nzb, nzt+1
632                         lpt_av(k,j,i) = lpt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
633                      ENDDO
634                   ENDDO
635                ENDDO
636             ENDIF
637
638          CASE ( 'lwp*' )
639             IF ( ALLOCATED( lwp_av ) ) THEN
640                DO  i = nxlg, nxrg
641                   DO  j = nysg, nyng
642                      lwp_av(j,i) = lwp_av(j,i) + SUM( ql(nzb:nzt,j,i)            &
643                                                  * dzw(1:nzt+1) ) * rho_surface
644                   ENDDO
645                ENDDO
646             ENDIF
647
648          CASE ( 'nc' )
649             IF ( ALLOCATED( nc_av ) ) THEN
650                DO  i = nxlg, nxrg
651                   DO  j = nysg, nyng
652                      DO  k = nzb, nzt+1
653                         nc_av(k,j,i) = nc_av(k,j,i) + nc(k,j,i)
654                      ENDDO
655                   ENDDO
656                ENDDO
657             ENDIF
658
659          CASE ( 'nr' )
660             IF ( ALLOCATED( nr_av ) ) THEN
661                DO  i = nxlg, nxrg
662                   DO  j = nysg, nyng
663                      DO  k = nzb, nzt+1
664                         nr_av(k,j,i) = nr_av(k,j,i) + nr(k,j,i)
665                      ENDDO
666                   ENDDO
667                ENDDO
668             ENDIF
669
670          CASE ( 'ol*' )
671             IF ( ALLOCATED( ol_av ) ) THEN
672                DO  i = nxl, nxr
673                   DO  j = nys, nyn
674                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
675                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
676                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
677                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
678                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
679                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
680
681                      IF ( match_def )  THEN
682                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
683                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
684                                         surf_def_h(0)%ol(m)
685                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
686                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
687                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
688                                         surf_lsm_h%ol(m)
689                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
690                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
691                         ol_av(j,i) = ol_av(j,i) +                             &
692                                         surf_usm_h%ol(m)
693                      ENDIF
694                   ENDDO
695                ENDDO
696             ENDIF
697
698          CASE ( 'p' )
699             IF ( ALLOCATED( p_av ) ) THEN
700                DO  i = nxlg, nxrg
701                   DO  j = nysg, nyng
702                      DO  k = nzb, nzt+1
703                         p_av(k,j,i) = p_av(k,j,i) + p(k,j,i)
704                      ENDDO
705                   ENDDO
706                ENDDO
707             ENDIF
708
709          CASE ( 'pc' )
710             IF ( ALLOCATED( pc_av ) ) THEN
711                DO  i = nxl, nxr
712                   DO  j = nys, nyn
713                      DO  k = nzb, nzt+1
714                         pc_av(k,j,i) = pc_av(k,j,i) + prt_count(k,j,i)
715                      ENDDO
716                   ENDDO
717                ENDDO
718             ENDIF
719
720          CASE ( 'pr' )
721             IF ( ALLOCATED( pr_av ) ) THEN
722                DO  i = nxl, nxr
723                   DO  j = nys, nyn
724                      DO  k = nzb, nzt+1
725                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
726                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
727                         particles =>                                          &
728                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
729                         s_r2 = 0.0_wp
730                         s_r3 = 0.0_wp
731
732                         DO  n = 1, number_of_particles
733                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
734                               s_r2 = s_r2 + particles(n)%radius**2 *          &
735                                   particles(n)%weight_factor
736                               s_r3 = s_r3 + particles(n)%radius**3 *          &
737                                   particles(n)%weight_factor
738                            ENDIF
739                         ENDDO
740
741                         IF ( s_r2 > 0.0_wp )  THEN
742                            mean_r = s_r3 / s_r2
743                         ELSE
744                            mean_r = 0.0_wp
745                         ENDIF
746                         pr_av(k,j,i) = pr_av(k,j,i) + mean_r
747                      ENDDO
748                   ENDDO
749                ENDDO
750             ENDIF
751
752          CASE ( 'prr' )
753             IF ( ALLOCATED( prr_av ) ) THEN
754                DO  i = nxlg, nxrg
755                   DO  j = nysg, nyng
756                      DO  k = nzb, nzt+1
757                         prr_av(k,j,i) = prr_av(k,j,i) + prr(k,j,i)
758                      ENDDO
759                   ENDDO
760                ENDDO
761             ENDIF
762
763          CASE ( 'pt' )
764             IF ( ALLOCATED( pt_av ) ) THEN
765                IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
766                DO  i = nxlg, nxrg
767                   DO  j = nysg, nyng
768                      DO  k = nzb, nzt+1
769                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i)
770                         ENDDO
771                      ENDDO
772                   ENDDO
773                ELSE
774                DO  i = nxlg, nxrg
775                   DO  j = nysg, nyng
776                      DO  k = nzb, nzt+1
777                            pt_av(k,j,i) = pt_av(k,j,i) + pt(k,j,i) + l_d_cp * &
778                                                          pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
779                         ENDDO
780                      ENDDO
781                   ENDDO
782                ENDIF
783             ENDIF
784
785          CASE ( 'q' )
786             IF ( ALLOCATED( q_av ) ) THEN
787                DO  i = nxlg, nxrg
788                   DO  j = nysg, nyng
789                      DO  k = nzb, nzt+1
790                         q_av(k,j,i) = q_av(k,j,i) + q(k,j,i)
791                      ENDDO
792                   ENDDO
793                ENDDO
794             ENDIF
795
796          CASE ( 'qc' )
797             IF ( ALLOCATED( qc_av ) ) THEN
798                DO  i = nxlg, nxrg
799                   DO  j = nysg, nyng
800                      DO  k = nzb, nzt+1
801                         qc_av(k,j,i) = qc_av(k,j,i) + qc(k,j,i)
802                      ENDDO
803                   ENDDO
804                ENDDO
805             ENDIF
806
807          CASE ( 'ql' )
808             IF ( ALLOCATED( ql_av ) ) THEN
809                DO  i = nxlg, nxrg
810                   DO  j = nysg, nyng
811                      DO  k = nzb, nzt+1
812                         ql_av(k,j,i) = ql_av(k,j,i) + ql(k,j,i)
813                      ENDDO
814                   ENDDO
815                ENDDO
816             ENDIF
817
818          CASE ( 'ql_c' )
819             IF ( ALLOCATED( ql_c_av ) ) THEN
820                DO  i = nxlg, nxrg
821                   DO  j = nysg, nyng
822                      DO  k = nzb, nzt+1
823                         ql_c_av(k,j,i) = ql_c_av(k,j,i) + ql_c(k,j,i)
824                      ENDDO
825                   ENDDO
826                ENDDO
827             ENDIF
828
829          CASE ( 'ql_v' )
830             IF ( ALLOCATED( ql_v_av ) ) THEN
831                DO  i = nxlg, nxrg
832                   DO  j = nysg, nyng
833                      DO  k = nzb, nzt+1
834                         ql_v_av(k,j,i) = ql_v_av(k,j,i) + ql_v(k,j,i)
835                      ENDDO
836                   ENDDO
837                ENDDO
838             ENDIF
839
840          CASE ( 'ql_vp' )
841             IF ( ALLOCATED( ql_vp_av ) ) THEN
842                DO  i = nxl, nxr
843                   DO  j = nys, nyn
844                      DO  k = nzb, nzt+1
845                         number_of_particles = prt_count(k,j,i)
846                         IF ( number_of_particles <= 0 )  CYCLE
847                         particles =>                                          & 
848                         grid_particles(k,j,i)%particles(1:number_of_particles)
849                         DO  n = 1, number_of_particles
850                            IF ( particles(n)%particle_mask )  THEN
851                               ql_vp_av(k,j,i) = ql_vp_av(k,j,i) + &
852                                                 particles(n)%weight_factor /  &
853                                                 number_of_particles
854                            ENDIF
855                         ENDDO
856                      ENDDO
857                   ENDDO
858                ENDDO
859             ENDIF
860
861          CASE ( 'qr' )
862             IF ( ALLOCATED( qr_av ) ) THEN
863                DO  i = nxlg, nxrg
864                   DO  j = nysg, nyng
865                      DO  k = nzb, nzt+1
866                         qr_av(k,j,i) = qr_av(k,j,i) + qr(k,j,i)
867                      ENDDO
868                   ENDDO
869                ENDDO
870             ENDIF
871
872          CASE ( 'qsws*' )
873!
874!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
875!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
876!--          dynamic units.
877             IF ( ALLOCATED( qsws_av ) ) THEN
878                DO  i = nxl, nxr
879                   DO  j = nys, nyn
880                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
881                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
882                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
883                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
884                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
885                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
886
887                      IF ( match_def )  THEN
888                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
889                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
890                                         surf_def_h(0)%qsws(m) *               &
891                                         waterflux_output_conversion(k)
892                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
893                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
894                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
895                                         surf_lsm_h%qsws(m) * l_v
896                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
897                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
898                         qsws_av(j,i) = qsws_av(j,i) +                         &
899                                         surf_usm_h%qsws(m) * l_v
900                      ENDIF
901                   ENDDO
902                ENDDO
903             ENDIF
904
905          CASE ( 'qv' )
906             IF ( ALLOCATED( qv_av ) ) THEN
907                DO  i = nxlg, nxrg
908                   DO  j = nysg, nyng
909                      DO  k = nzb, nzt+1
910                         qv_av(k,j,i) = qv_av(k,j,i) + q(k,j,i) - ql(k,j,i)
911                      ENDDO
912                   ENDDO
913                ENDDO
914             ENDIF
915
916          CASE ( 'r_a*' )
917             IF ( ALLOCATED( r_a_av ) ) THEN
918                DO  i = nxl, nxr
919                   DO  j = nys, nyn
920                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
921                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
922                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
923                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
924
925                      IF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
926                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
927                         r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) +                           &
928                                         surf_lsm_h%r_a(m)
929                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
930                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
931                         r_a_av(j,i) = r_a_av(j,i) +                           &
932                                         surf_usm_h%frac(ind_veg_wall,m)  *    &
933                                         surf_usm_h%r_a(m)       +             & 
934                                         surf_usm_h%frac(ind_pav_green,m) *    &
935                                         surf_usm_h%r_a_green(m) +             & 
936                                         surf_usm_h%frac(ind_wat_win,m)   *    &
937                                         surf_usm_h%r_a_window(m)
938                      ENDIF
939                   ENDDO
940                ENDDO
941             ENDIF
942
943          CASE ( 'rho_ocean' )
944             IF ( ALLOCATED( rho_ocean_av ) ) THEN
945                DO  i = nxlg, nxrg
946                   DO  j = nysg, nyng
947                      DO  k = nzb, nzt+1
948                         rho_ocean_av(k,j,i) = rho_ocean_av(k,j,i) + rho_ocean(k,j,i)
949                      ENDDO
950                   ENDDO
951                ENDDO
952             ENDIF 
953
954          CASE ( 's' )
955             IF ( ALLOCATED( s_av ) ) THEN
956                DO  i = nxlg, nxrg
957                   DO  j = nysg, nyng
958                      DO  k = nzb, nzt+1
959                         s_av(k,j,i) = s_av(k,j,i) + s(k,j,i)
960                      ENDDO
961                   ENDDO
962                ENDDO
963             ENDIF
964
965          CASE ( 'sa' )
966             IF ( ALLOCATED( sa_av ) ) THEN
967                DO  i = nxlg, nxrg
968                   DO  j = nysg, nyng
969                      DO  k = nzb, nzt+1
970                         sa_av(k,j,i) = sa_av(k,j,i) + sa(k,j,i)
971                      ENDDO
972                   ENDDO
973                ENDDO
974             ENDIF
975
976          CASE ( 'shf*' )
977!
978!--          In case of default surfaces, clean-up flux by density.
979!--          In case of land- and urban-surfaces, convert fluxes into
980!--          dynamic units.
981             IF ( ALLOCATED( shf_av ) ) THEN
982                DO  i = nxl, nxr
983                   DO  j = nys, nyn
984                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
985                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
986                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
987                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
988                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
989                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
990
991                      IF ( match_def )  THEN
992                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
993                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
994                                         surf_def_h(0)%shf(m)  *               &
995                                         heatflux_output_conversion(k)
996                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
997                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
998                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
999                                         surf_lsm_h%shf(m) * cp
1000                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1001                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1002                         shf_av(j,i) = shf_av(j,i) +                           &
1003                                         surf_usm_h%shf(m) * cp
1004                      ENDIF
1005                   ENDDO
1006                ENDDO
1007             ENDIF
1008
1009          CASE ( 'ssws*' )
1010             IF ( ALLOCATED( ssws_av ) ) THEN
1011                DO  i = nxl, nxr
1012                   DO  j = nys, nyn
1013                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1014                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1015                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1016                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1017                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1018                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1019
1020                      IF ( match_def )  THEN
1021                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1022                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
1023                                         surf_def_h(0)%ssws(m)
1024                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1025                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1026                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
1027                                         surf_lsm_h%ssws(m)
1028                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1029                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1030                         ssws_av(j,i) = ssws_av(j,i) +                         &
1031                                         surf_usm_h%ssws(m)
1032                      ENDIF
1033                   ENDDO
1034                ENDDO
1035             ENDIF
1036
1037          CASE ( 't*' )
1038             IF ( ALLOCATED( ts_av ) ) THEN
1039                DO  i = nxl, nxr
1040                   DO  j = nys, nyn
1041                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1042                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1043                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1044                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1045                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1046                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1047
1048                      IF ( match_def )  THEN
1049                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1050                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
1051                                         surf_def_h(0)%ts(m)
1052                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1053                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1054                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
1055                                         surf_lsm_h%ts(m)
1056                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1057                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1058                         ts_av(j,i) = ts_av(j,i) +                             &
1059                                         surf_usm_h%ts(m)
1060                      ENDIF
1061                   ENDDO
1062                ENDDO
1063             ENDIF
1064
1065          CASE ( 'tsurf*' )
1066             IF ( ALLOCATED( tsurf_av ) ) THEN   
1067                DO  i = nxl, nxr
1068                   DO  j = nys, nyn
1069                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1070                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1071                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1072                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1073                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1074                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1075
1076                      IF ( match_def )  THEN
1077                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1078                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1079                                         surf_def_h(0)%pt_surface(m)
1080                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1081                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1082                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1083                                         surf_lsm_h%pt_surface(m)
1084                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1085                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1086                         tsurf_av(j,i) = tsurf_av(j,i) +                       &
1087                                         surf_usm_h%pt_surface(m)
1088                      ENDIF
1089                   ENDDO
1090                ENDDO
1091             ENDIF
1092
1093          CASE ( 'u' )
1094             IF ( ALLOCATED( u_av ) ) THEN
1095                DO  i = nxlg, nxrg
1096                   DO  j = nysg, nyng
1097                      DO  k = nzb, nzt+1
1098                         u_av(k,j,i) = u_av(k,j,i) + u(k,j,i)
1099                      ENDDO
1100                   ENDDO
1101                ENDDO
1102             ENDIF
1103
1104          CASE ( 'u*' )
1105             IF ( ALLOCATED( us_av ) ) THEN   
1106                DO  i = nxl, nxr
1107                   DO  j = nys, nyn
1108                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1109                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1110                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1111                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1112                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1113                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1114
1115                      IF ( match_def )  THEN
1116                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1117                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
1118                                         surf_def_h(0)%us(m)
1119                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1120                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1121                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
1122                                         surf_lsm_h%us(m)
1123                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1124                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1125                         us_av(j,i) = us_av(j,i) +                             &
1126                                         surf_usm_h%us(m)
1127                      ENDIF
1128                   ENDDO
1129                ENDDO
1130             ENDIF
1131
1132          CASE ( 'v' )
1133             IF ( ALLOCATED( v_av ) ) THEN
1134                DO  i = nxlg, nxrg
1135                   DO  j = nysg, nyng
1136                      DO  k = nzb, nzt+1
1137                         v_av(k,j,i) = v_av(k,j,i) + v(k,j,i)
1138                      ENDDO
1139                   ENDDO
1140                ENDDO
1141             ENDIF
1142
1143          CASE ( 'vpt' )
1144             IF ( ALLOCATED( vpt_av ) ) THEN
1145                DO  i = nxlg, nxrg
1146                   DO  j = nysg, nyng
1147                      DO  k = nzb, nzt+1
1148                         vpt_av(k,j,i) = vpt_av(k,j,i) + vpt(k,j,i)
1149                      ENDDO
1150                   ENDDO
1151                ENDDO
1152             ENDIF
1153
1154          CASE ( 'w' )
1155             IF ( ALLOCATED( w_av ) ) THEN
1156                DO  i = nxlg, nxrg
1157                   DO  j = nysg, nyng
1158                      DO  k = nzb, nzt+1
1159                         w_av(k,j,i) = w_av(k,j,i) + w(k,j,i)
1160                      ENDDO
1161                   ENDDO
1162                ENDDO
1163             ENDIF
1164
1165          CASE ( 'z0*' )
1166             IF ( ALLOCATED( z0_av ) ) THEN
1167                DO  i = nxl, nxr
1168                   DO  j = nys, nyn
1169                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1170                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1171                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1172                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1173                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1174                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1175
1176                      IF ( match_def )  THEN
1177                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1178                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
1179                                         surf_def_h(0)%z0(m)
1180                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1181                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1182                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
1183                                         surf_lsm_h%z0(m)
1184                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1185                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1186                         z0_av(j,i) = z0_av(j,i) +                             &
1187                                         surf_usm_h%z0(m)
1188                      ENDIF
1189                   ENDDO
1190                ENDDO   
1191             ENDIF
1192
1193          CASE ( 'z0h*' )
1194             IF ( ALLOCATED( z0h_av ) ) THEN
1195                DO  i = nxl, nxr
1196                   DO  j = nys, nyn
1197                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1198                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1199                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1200                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1201                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1202                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1203
1204                      IF ( match_def )  THEN
1205                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1206                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
1207                                         surf_def_h(0)%z0h(m)
1208                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1209                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1210                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
1211                                         surf_lsm_h%z0h(m)
1212                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1213                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1214                         z0h_av(j,i) = z0h_av(j,i) +                           &
1215                                         surf_usm_h%z0h(m)
1216                      ENDIF
1217                   ENDDO
1218                ENDDO
1219             ENDIF
1220   
1221          CASE ( 'z0q*' )
1222             IF ( ALLOCATED( z0q_av ) ) THEN
1223                DO  i = nxl, nxr
1224                   DO  j = nys, nyn
1225                      match_def = surf_def_h(0)%start_index(j,i) <=            &
1226                                  surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1227                      match_lsm = surf_lsm_h%start_index(j,i) <=               &
1228                                  surf_lsm_h%end_index(j,i)
1229                      match_usm = surf_usm_h%start_index(j,i) <=               &
1230                                  surf_usm_h%end_index(j,i)
1231
1232                      IF ( match_def )  THEN
1233                         m = surf_def_h(0)%end_index(j,i)
1234                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
1235                                         surf_def_h(0)%z0q(m)
1236                      ELSEIF ( match_lsm  .AND.  .NOT. match_usm )  THEN
1237                         m = surf_lsm_h%end_index(j,i)
1238                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
1239                                         surf_lsm_h%z0q(m)
1240                      ELSEIF ( match_usm )  THEN
1241                         m = surf_usm_h%end_index(j,i)
1242                         z0q_av(j,i) = z0q_av(j,i) +                           &
1243                                         surf_usm_h%z0q(m)
1244                      ENDIF
1245                   ENDDO
1246                ENDDO
1247             ENDIF
1248!             
1249!--       Block of urban surface model outputs.
1250!--       In case of urban surface variables it should be always checked
1251!--       if respective arrays are allocated, at least in case of a restart
1252!--       run, as averaged usm arrays are not read from file at the moment.
1253          CASE ( 'usm_output' )
1254             CALL usm_average_3d_data( 'allocate', doav(ii) )
1255             CALL usm_average_3d_data( 'sum', doav(ii) )
1256
1257          CASE DEFAULT
1258!
1259!--          Turbulence closure module
1260             CALL tcm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1261
1262!
1263!--          Land surface quantity
1264             IF ( land_surface )  THEN
1265                CALL lsm_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1266             ENDIF
1267
1268!
1269!--          Radiation quantity
1270             IF ( radiation )  THEN
1271                CALL radiation_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1272             ENDIF
1273
1274!
1275!--          Gust module quantities
1276             IF ( gust_module_enabled )  THEN
1277                CALL gust_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1278             ENDIF
1279
1280!
1281!--          Chemical quantity
1282             IF ( air_chemistry  .AND.  trimvar(1:3) == 'kc_')  THEN
1283                CALL chem_3d_data_averaging( 'sum',doav(ii) )
1284             ENDIF
1285
1286!
1287!--          UV exposure quantity
1288             IF ( uv_exposure )  THEN
1289                CALL uvem_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1290             ENDIF
1291
1292!
1293!--          User-defined quantity
1294             CALL user_3d_data_averaging( 'sum', doav(ii) )
1295
1296       END SELECT
1297
1298    ENDDO
1299
1300    CALL cpu_log( log_point(34), 'sum_up_3d_data', 'stop' )
1301
1302
1303 END SUBROUTINE sum_up_3d_data
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.