source: palm/trunk/SOURCE/surface_output_mod.f90 @ 3421

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new surface-data output; renamed output variables (pt to theta, rho_air to rho, rho_ocean to rho_sea_water)

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1!> @file surface_output_mod.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
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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!
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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: surface_output_mod.f90 3421 2018-10-24 18:39:32Z gronemeier $
27! Add output variables
28! Write data into binary file
29! Initial implenentation from Klaus Ketelsen and Matthias Suehring
30!
31! 3420 2018-10-24 17:30:08Z gronemeier
32!
33! Description:
34! ------------
35!> Generate output for surface data.
36!
37!------------------------------------------------------------------------------!
38
39MODULE surface_output_mod
40
41   USE kinds
42
43   USE arrays_3d,                                                              &
44       ONLY:  zu, zw
45   USE control_parameters,                                                     &
46       ONLY:  surface_data_output
47   USE grid_variables,                                                         &
48       ONLY: dx,dy
49   USE indices,                                                                &
50       ONLY: nxl, nxr, nys, nyn, nzb, nzt
51   USE surface_mod,                                                            &
52       ONLY:  surf_def_h, surf_def_v, surf_lsm_h, surf_lsm_v,                  &
53              surf_usm_h, surf_usm_v
54
55   IMPLICIT NONE
56
57   TYPE surf_out                !< data structure which contains all surfaces elements of all types on subdomain
58   
59      INTEGER(iwp) ::  ns       !< number of surface elements
60      INTEGER(iwp) ::  npoints  !< number of points  / vertices which define a surface element
61     
62      REAL(wp) ::  fillvalue = -9999.9_wp !< fillvalue for surface elements which are not defined
63     
64      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE   ::  var_out  !< output variables
65      REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  var_av   !< variables used for averaging
66      REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  points   !< points  / vertices of a surface element
67      REAL(wp), DIMENSION(:,:), ALLOCATABLE ::  polygons !< polygon data of a surface element
68   END TYPE surf_out
69   
70   CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(300)       ::  data_output_surf = ' '  !< namelist variable which describes the output variables
71   CHARACTER(LEN=100), DIMENSION(0:1,300)   ::  dosurf = ' '            !< internal variable which describes the output variables and separates
72                                                                        !< averaged from non-averaged output
73   
74   INTEGER(iwp) ::  average_count_surf = 0                !< number of ensemble members used for averaging
75   INTEGER(iwp) ::  dosurf_no(0:1) = 0                    !< number of surface output quantities
76
77   LOGICAL :: first_output(0:1) = .FALSE.                 !< true if first output was already called
78
79   REAL(wp) ::  averaging_interval_surf  = 9999999.9_wp   !< averaging interval
80   REAL(wp) ::  dt_dosurf = 9999999.9_wp                  !< time interval for instantaneous data output
81   REAL(wp) ::  dt_dosurf_av = 9999999.9_wp               !< time interval for averaged data output
82   REAL(wp) ::  skip_time_dosurf = 0.0_wp                 !< skip time for instantaneous data output
83   REAL(wp) ::  skip_time_dosurf_av = 0.0_wp              !< skip time for averaged data output
84   REAL(wp) ::  time_dosurf = 0.0_wp                      !< internal counter variable to check for instantaneous data output
85   REAL(wp) ::  time_dosurf_av = 0.0_wp                   !< internal counter variable to check for averaged data output
86
87   
88   TYPE(surf_out) ::  surfaces      !< variable which contains all required output information
89   
90   SAVE
91
92   PRIVATE
93
94   INTERFACE  surface_output
95      MODULE PROCEDURE surface_output
96   END INTERFACE  surface_output
97   
98   INTERFACE  surface_output_averaging
99      MODULE PROCEDURE surface_output_averaging
100   END INTERFACE  surface_output_averaging
101   
102   INTERFACE  surface_output_check_parameters
103      MODULE PROCEDURE surface_output_check_parameters
104   END INTERFACE  surface_output_check_parameters
105   
106   INTERFACE  surface_output_init
107      MODULE PROCEDURE surface_output_init
108   END INTERFACE  surface_output_init
109   
110   INTERFACE  surface_output_parin
111      MODULE PROCEDURE surface_output_parin
112   END INTERFACE  surface_output_parin
113
114!
115!--Public subroutines
116   PUBLIC surface_output, surface_output_averaging,                            &
117          surface_output_check_parameters, surface_output_init,                &
118          surface_output_parin
119!
120!--Public variables
121   PUBLIC average_count_surf, averaging_interval_surf, dt_dosurf, dt_dosurf_av,&
122          skip_time_dosurf, skip_time_dosurf_av, time_dosurf, time_dosurf_av
123
124 CONTAINS
125
126!------------------------------------------------------------------------------!
127! Description:
128! ------------
129!> Initialization surface-data output data structure: calculation of vertices
130!> and polygon data for the surface elements, allocation of required arrays.
131!------------------------------------------------------------------------------!
132   SUBROUTINE surface_output_init
133      IMPLICIT NONE
134
135      INTEGER(iwp) ::  i     !< grid index in x-direction, also running variable for counting non-average data output
136      INTEGER(iwp) ::  ilen  !< string length
137      INTEGER(iwp) ::  j     !< grid index in y-direction, also running variable for counting average data output
138      INTEGER(iwp) ::  k     !< grid index in z-direction
139      INTEGER(iwp) ::  l     !< running index for surface-element orientation
140      INTEGER(iwp) ::  m     !< running index for surface elements
141      INTEGER(iwp) ::  n_out !< running index for number of output variables
142     
143     
144      INTEGER(iwp) ::  npg   !< counter variable for all surface elements ( or polygons )
145     
146      INTEGER(iwp), ALLOCATABLE, DIMENSION(:,:,:) ::  point_index !< dummy array used to check where the reference points for surface polygons are located
147           
148!
149!--   Determine the number of surface elements on subdomain
150      surfaces%ns = surf_def_h(0)%ns + surf_lsm_h%ns + surf_usm_h%ns           & !horizontal upward-facing
151                  + surf_def_h(1)%ns                                           & !horizontal downard-facing   
152                  + surf_def_v(0)%ns + surf_lsm_v(0)%ns + surf_usm_v(0)%ns     & !northward-facing
153                  + surf_def_v(1)%ns + surf_lsm_v(1)%ns + surf_usm_v(1)%ns     & !southward-facing   
154                  + surf_def_v(2)%ns + surf_lsm_v(2)%ns + surf_usm_v(2)%ns     & !westward-facing   
155                  + surf_def_v(3)%ns + surf_lsm_v(3)%ns + surf_usm_v(3)%ns       !eastward-facing   
156!
157!--   Allocate output variable and set to _FillValue attribute
158      ALLOCATE ( surfaces%var_out(1:surfaces%ns) )
159      surfaces%var_out = surfaces%fillvalue
160!
161!--   If there is an output of time average output variables, allocate the
162!--   required array.
163      IF ( dosurf_no(1) > 0 )  THEN
164         ALLOCATE ( surfaces%var_av(1:surfaces%ns,1:dosurf_no(1)) )
165         surfaces%var_av = 0.0_wp
166      ENDIF
167!
168!--   Initialize points and polygon data.
169!--   In a first step, count the number of points which are defining
170!--   the surfaces and the polygons.
171      ALLOCATE( point_index(nzb:nzt+1,nys-1:nyn+1,nxl-1:nxr+1) )
172      point_index = -1
173!
174!--   Horizontal default surfaces
175      surfaces%npoints = 0
176      DO  l = 0, 1
177         DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
178!
179!--         Determine the indices of the respective grid cell inside the topography
180            i = surf_def_h(0)%i(m) + surf_def_h(0)%ioff
181            j = surf_def_h(0)%j(m) + surf_def_h(0)%joff
182            k = surf_def_h(0)%k(m) + surf_def_h(0)%koff
183!
184!--         Check if the vertices that define the surface element are already
185!--         defined, if not, increment the counter.
186            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
187               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
188               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
189            ENDIF
190            IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
191               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
192               point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
193            ENDIF
194            IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
195               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
196               point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
197            ENDIF
198            IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
199               surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
200               point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
201            ENDIF
202         ENDDO
203      ENDDO
204      DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
205         i = surf_lsm_h%i(m) + surf_lsm_h%ioff
206         j = surf_lsm_h%j(m) + surf_lsm_h%joff
207         k = surf_lsm_h%k(m) + surf_lsm_h%koff
208
209         IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
210            surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
211            point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
212         ENDIF
213         IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
214            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
215            point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
216         ENDIF
217         IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
218            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
219            point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
220         ENDIF
221         IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
222            surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
223            point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
224         ENDIF   
225      ENDDO
226      DO  m = 1, surf_usm_h%ns
227         i = surf_usm_h%i(m) + surf_usm_h%ioff
228         j = surf_usm_h%j(m) + surf_usm_h%joff
229         k = surf_usm_h%k(m) + surf_usm_h%koff
230
231         IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
232            surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
233            point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
234         ENDIF
235         IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
236            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
237            point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
238         ENDIF
239         IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
240            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
241            point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
242         ENDIF
243         IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
244            surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
245            point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
246         ENDIF     
247      ENDDO
248!
249!--   Vertical surfaces
250      DO  l = 0, 3
251         DO  m = 1, surf_def_v(l)%ns
252!
253!--         Determine the indices of the respective grid cell inside the topography.
254!--         Please note, j-index for north-facing surfaces ( l==0 ) is
255!--         identical to the reference j-index outside the grid box.
256!--         Equivalent for east-facing surfaces and i-index.
257            i = surf_def_v(l)%i(m) + MERGE( surf_def_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
258            j = surf_def_v(l)%j(m) + MERGE( surf_def_v(l)%joff, 0, l == 0 )
259            k = surf_def_v(l)%k(m) + surf_def_v(l)%koff
260!
261!--         Lower left /front vertex
262            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
263               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
264               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
265            ENDIF
266!
267!--         Upper left / front vertex
268            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
269               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
270               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
271            ENDIF
272!
273!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
274            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
275               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
276                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
277                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
278               ENDIF
279               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
280                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
281                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
282               ENDIF
283!
284!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
285            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
286               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
287                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
288                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
289               ENDIF
290               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
291                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
292                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
293               ENDIF
294            ENDIF           
295           
296         ENDDO
297         DO  m = 1, surf_lsm_v(l)%ns
298            i = surf_lsm_v(l)%i(m) + MERGE( surf_lsm_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
299            j = surf_lsm_v(l)%j(m) + MERGE( surf_lsm_v(l)%joff, 0, l == 0 )
300            k = surf_lsm_v(l)%k(m) + surf_lsm_v(l)%koff
301!
302!--         Lower left /front vertex
303            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
304               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
305               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
306            ENDIF
307!
308!--         Upper left / front vertex
309            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
310               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
311               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
312            ENDIF
313!
314!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
315            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
316               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
317                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
318                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
319               ENDIF
320               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
321                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
322                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
323               ENDIF
324!
325!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
326            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
327               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
328                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
329                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
330               ENDIF
331               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
332                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
333                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
334               ENDIF
335            ENDIF       
336         ENDDO
337         DO  m = 1, surf_usm_v(l)%ns
338            i = surf_usm_v(l)%i(m) + MERGE( surf_usm_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
339            j = surf_usm_v(l)%j(m) + MERGE( surf_usm_v(l)%joff, 0, l == 0 )
340            k = surf_usm_v(l)%k(m) + surf_usm_v(l)%koff
341!
342!--         Lower left /front vertex
343            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
344               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
345               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
346            ENDIF
347!
348!--         Upper left / front vertex
349            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
350               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
351               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
352            ENDIF
353!
354!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
355            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
356               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
357                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
358                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
359               ENDIF
360               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
361                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
362                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
363               ENDIF
364!
365!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
366            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
367               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
368                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
369                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
370               ENDIF
371               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
372                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
373                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
374               ENDIF
375            ENDIF   
376         ENDDO
377      ENDDO
378!
379!--   Allocate the number of points and polygons. Note, the number of polygons
380!--   is identical to the number of surfaces elements, whereas the number
381!--   of points (vertices) which define the polygons can be larger.
382      ALLOCATE( surfaces%points(3,1:surfaces%npoints) )
383      ALLOCATE( surfaces%polygons(5,1:surfaces%ns)    )     
384!
385!--   After the number of vertices is counted, repeat the loops and define the
386!--   vertices.
387!--   Start with the horizontal default surfaces
388      surfaces%npoints = 0
389      point_index      = -1
390      npg              = 0
391      DO  l = 0, 1
392         DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
393!
394!--         Determine the indices of the respective grid cell inside the topography
395            i = surf_def_h(0)%i(m) + surf_def_h(0)%ioff
396            j = surf_def_h(0)%j(m) + surf_def_h(0)%joff
397            k = surf_def_h(0)%k(m) + surf_def_h(0)%koff
398!
399!--         Check if the vertices that define the surface element are already
400!--         defined, if not, increment the counter.
401            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
402               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
403               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
404               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
405               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
406               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
407            ENDIF
408            IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
409               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
410               point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
411               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
412               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
413               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
414            ENDIF
415            IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
416               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
417               point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
418               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
419               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
420               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
421            ENDIF
422            IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
423               surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
424               point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
425               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
426               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
427               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
428            ENDIF
429           
430            npg = npg + 1
431            surfaces%polygons(1,npg)   = 4
432            surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
433            surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
434            surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k,j+1,i+1)
435            surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k,j,i+1) 
436         ENDDO
437      ENDDO
438      DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
439         i = surf_lsm_h%i(m) + surf_lsm_h%ioff
440         j = surf_lsm_h%j(m) + surf_lsm_h%joff
441         k = surf_lsm_h%k(m) + surf_lsm_h%koff
442
443         IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
444            surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
445            point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
446            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
447            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
448            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
449         ENDIF
450         IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
451            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
452            point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
453            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
454            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
455            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
456         ENDIF
457         IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
458            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
459            point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
460            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
461            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
462            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
463         ENDIF
464         IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
465            surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
466            point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
467            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
468            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
469            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
470         ENDIF
471         
472         npg = npg + 1
473         surfaces%polygons(1,npg)   = 4
474         surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
475         surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
476         surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k,j+1,i+1)
477         surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k,j,i+1) 
478      ENDDO
479      DO  m = 1, surf_usm_h%ns
480         i = surf_usm_h%i(m) + surf_usm_h%ioff
481         j = surf_usm_h%j(m) + surf_usm_h%joff
482         k = surf_usm_h%k(m) + surf_usm_h%koff
483
484         IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
485            surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
486            point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
487            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
488            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
489            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
490         ENDIF
491         IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
492            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
493            point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
494            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
495            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
496            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
497         ENDIF
498         IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
499            surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
500            point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
501            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
502            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
503            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
504         ENDIF
505         IF ( point_index(k,j+1,i+1) < 0)  THEN
506            surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
507            point_index(k,j+1,i+1) = surfaces%npoints
508            surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
509            surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
510            surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
511         ENDIF
512         
513         npg = npg + 1
514         surfaces%polygons(1,npg)   = 4
515         surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
516         surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
517         surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k,j+1,i+1)
518         surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k,j,i+1)   
519      ENDDO
520      DO  l = 0, 3
521         DO  m = 1, surf_def_v(l)%ns
522!
523!--         Determine the indices of the respective grid cell inside the topography.
524!--         Please note, j-index for north-facing surfaces ( l==0 ) is
525!--         identical to the reference j-index outside the grid box.
526!--         Equivalent for east-facing surfaces and i-index.
527            i = surf_def_v(l)%i(m) + MERGE( surf_def_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
528            j = surf_def_v(l)%j(m) + MERGE( surf_def_v(l)%joff, 0, l == 0 )
529            k = surf_def_v(l)%k(m) + surf_def_v(l)%koff
530!
531!--         Lower left /front vertex
532            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
533               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
534               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
535               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
536               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
537               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
538            ENDIF
539!
540!--         Upper left / front vertex
541            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
542               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
543               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
544               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
545               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
546               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
547            ENDIF
548!
549!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
550            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
551               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
552                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
553                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
554                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
555                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
556                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
557               ENDIF
558               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
559                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
560                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
561                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
562                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
563                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
564               ENDIF
565!
566!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
567            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
568               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
569                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
570                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
571                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
572                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
573                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
574               ENDIF
575               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
576                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
577                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
578                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
579                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
580                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
581               ENDIF
582            ENDIF         
583           
584            npg = npg + 1           
585            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
586               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
587               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
588               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j,i+1)
589               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j,i+1)
590               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i) 
591            ELSE
592               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
593               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
594               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
595               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j+1,i)
596               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i)
597            ENDIF
598           
599         ENDDO
600         DO  m = 1, surf_lsm_v(l)%ns
601            i = surf_lsm_v(l)%i(m) + MERGE( surf_lsm_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
602            j = surf_lsm_v(l)%j(m) + MERGE( surf_lsm_v(l)%joff, 0, l == 0 )
603            k = surf_lsm_v(l)%k(m) + surf_lsm_v(l)%koff
604!
605!--         Lower left /front vertex
606            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
607               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
608               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
609               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
610               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
611               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
612            ENDIF
613!
614!--         Upper left / front vertex
615            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
616               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
617               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
618               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
619               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
620               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
621            ENDIF
622!
623!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
624            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
625               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
626                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
627                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
628                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
629                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
630                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
631               ENDIF
632               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
633                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
634                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
635                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
636                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
637                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
638               ENDIF
639!
640!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
641            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
642               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
643                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
644                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
645                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
646                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
647                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
648               ENDIF
649               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
650                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
651                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
652                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
653                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
654                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
655               ENDIF
656            ENDIF
657           
658            npg = npg + 1           
659            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
660               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
661               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
662               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j,i+1)
663               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j,i+1)
664               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i) 
665            ELSE
666               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
667               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
668               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
669               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j+1,i)
670               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i)
671            ENDIF
672         ENDDO
673         DO  m = 1, surf_usm_v(l)%ns
674            i = surf_usm_v(l)%i(m) + MERGE( surf_usm_v(l)%ioff, 0, l == 2 )
675            j = surf_usm_v(l)%j(m) + MERGE( surf_usm_v(l)%joff, 0, l == 0 )
676            k = surf_usm_v(l)%k(m) + surf_usm_v(l)%koff
677!
678!--         Lower left /front vertex
679            IF ( point_index(k,j,i) < 0)  THEN
680               surfaces%npoints   = surfaces%npoints + 1   
681               point_index(k,j,i) = surfaces%npoints
682               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
683               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
684               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
685            ENDIF
686!
687!--         Upper left / front vertex
688            IF ( point_index(k+1,j,i) < 0)  THEN
689               surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
690               point_index(k+1,j,i) = surfaces%npoints
691               surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i - 0.5_wp ) * dx
692               surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j - 0.5_wp ) * dy
693               surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
694            ENDIF
695!
696!--         Upper / lower right index for north- and south-facing surfaces
697            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
698               IF ( point_index(k,j,i+1) < 0)  THEN
699                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
700                  point_index(k,j,i+1) = surfaces%npoints
701                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
702                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
703                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
704               ENDIF
705               IF ( point_index(k+1,j,i+1) < 0)  THEN
706                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
707                  point_index(k+1,j,i+1) = surfaces%npoints
708                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i + 1 - 0.5_wp ) * dx
709                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j     - 0.5_wp ) * dy
710                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
711               ENDIF
712!
713!--         Upper / lower front index for east- and west-facing surfaces
714            ELSEIF ( l == 2  .AND.  l == 3 )  THEN
715               IF ( point_index(k,j+1,i) < 0)  THEN
716                  surfaces%npoints     = surfaces%npoints + 1   
717                  point_index(k,j+1,i) = surfaces%npoints
718                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
719                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
720                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k)
721               ENDIF
722               IF ( point_index(k+1,j+1,i) < 0)  THEN
723                  surfaces%npoints       = surfaces%npoints + 1   
724                  point_index(k+1,j+1,i) = surfaces%npoints
725                  surfaces%points(1,surfaces%npoints) = ( i     - 0.5_wp ) * dx
726                  surfaces%points(2,surfaces%npoints) = ( j + 1 - 0.5_wp ) * dy
727                  surfaces%points(3,surfaces%npoints) = zw(k+1)
728               ENDIF
729            ENDIF
730           
731            npg = npg + 1           
732            IF ( l == 0  .AND.  l == 1 )  THEN
733               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
734               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
735               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j,i+1)
736               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j,i+1)
737               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i) 
738            ELSE
739               surfaces%polygons(1,npg)   = 4
740               surfaces%polygons(2,npg)   = point_index(k,j,i)
741               surfaces%polygons(3,npg)   = point_index(k,j+1,i)
742               surfaces%polygons(4,npg)   = point_index(k+1,j+1,i)
743               surfaces%polygons(5,npg)   = point_index(k+1,j,i)
744            ENDIF
745         ENDDO
746      ENDDO
747!
748!--   Deallocate temporary dummy variable
749      DEALLOCATE ( point_index )
750!
751!--   Now, vertices as well as polygon data can be written to NetCDF files
752!--   ...
753   END SUBROUTINE surface_output_init
754   
755!------------------------------------------------------------------------------!
756! Description:
757! ------------
758!> Routine for controlling the data output. Surface data is collected from
759!> different types of surfaces (default, natural, urban) and different
760!> orientation and written to one 1D-output array. Further, NetCDF routines
761!> are called to write the surface data in the respective NetCDF files.
762!------------------------------------------------------------------------------!   
763   SUBROUTINE surface_output( av )
764   
765      USE control_parameters,                                                  &
766          ONLY:  io_blocks, io_group, simulated_time
767
768      USE pegrid,                                                              &
769          ONLY:  comm2d, ierr
770
771   
772      IMPLICIT NONE
773
774      CHARACTER(LEN=100) ::  trimvar = ' ' !< dummy for single output variable
775     
776      INTEGER(iwp) ::  av     !< id indicating average or non-average data output
777      INTEGER(iwp) ::  i      !< loop index
778      INTEGER(iwp) ::  l      !< running index for surface-element orientation
779      INTEGER(iwp) ::  m      !< running index for surface elements
780      INTEGER(iwp) ::  n_out  !< counter variables for surface output
781
782!
783!--   Return, if nothing to output
784      IF ( dosurf_no(av) == 0 )  RETURN
785!
786!--   Open files
787      CALL check_open( 25+av )
788!
789!--   Write coordinates
790      IF ( .NOT. first_output(av) )  THEN
791         DO  i = 0, io_blocks-1
792            IF ( i == io_group )  THEN
793               WRITE ( 25+av )  surfaces%npoints
794               WRITE ( 25+av )  surfaces%ns
795               WRITE ( 25+av )  surfaces%points
796               WRITE ( 25+av )  surfaces%polygons
797            ENDIF
798            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
799            first_output(av) = .TRUE.
800         ENDDO
801      ENDIF
802!
803!--   Write time coordinate
804      DO  i = 0, io_blocks-1
805         IF ( i == io_group )  THEN
806            trimvar = 'time'
807            WRITE ( 25+av )  trimvar
808            WRITE ( 25+av )  simulated_time
809         ENDIF
810         CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
811      ENDDO
812
813
814      n_out = 0
815      DO  WHILE ( dosurf(av,n_out+1)(1:1) /= ' ' )
816
817         n_out   = n_out + 1
818         trimvar = TRIM( dosurf(av,n_out) )
819!
820!--      Set the output array to the _FillValue in case it is not
821!--      defined for each type of surface.
822         surfaces%var_out = surfaces%fillvalue
823         SELECT CASE ( trimvar )
824
825            CASE ( 'us' )
826!
827!--            Output of instantaneous data
828               IF ( av == 0 )  THEN
829                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%us,               &
830                                             surf_def_h(1)%us,                 &
831                                             surf_lsm_h%us,                    &
832                                             surf_usm_h%us,                    &
833                                             surf_def_v(0)%us,                 &
834                                             surf_lsm_v(0)%us,                 &
835                                             surf_usm_v(0)%us,                 &
836                                             surf_def_v(1)%us,                 &
837                                             surf_lsm_v(1)%us,                 &
838                                             surf_usm_v(1)%us,                 &
839                                             surf_def_v(2)%us,                 &
840                                             surf_lsm_v(2)%us,                 &
841                                             surf_usm_v(2)%us,                 &
842                                             surf_def_v(3)%us,                 &
843                                             surf_lsm_v(3)%us,                 &
844                                             surf_usm_v(3)%us ) 
845               ELSE
846!
847!--               Output of averaged data
848                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
849                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
850                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
851                                                       
852               ENDIF
853
854            CASE ( 'ts' )
855!
856!--            Output of instantaneous data
857               IF ( av == 0 )  THEN
858                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ts,               &
859                                               surf_def_h(1)%ts,               &
860                                               surf_lsm_h%ts,                  &
861                                               surf_usm_h%ts,                  &
862                                               surf_def_v(0)%ts,               &
863                                               surf_lsm_v(0)%ts,               &
864                                               surf_usm_v(0)%ts,               &
865                                               surf_def_v(1)%ts,               &
866                                               surf_lsm_v(1)%ts,               &
867                                               surf_usm_v(1)%ts,               &
868                                               surf_def_v(2)%ts,               &
869                                               surf_lsm_v(2)%ts,               &
870                                               surf_usm_v(2)%ts,               &
871                                               surf_def_v(3)%ts,               &
872                                               surf_lsm_v(3)%ts,               &
873                                               surf_usm_v(3)%ts ) 
874               ELSE
875!
876!--               Output of averaged data
877                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
878                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
879                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
880                                                       
881               ENDIF
882
883            CASE ( 'qs' )
884!
885!--            Output of instantaneous data
886               IF ( av == 0 )  THEN
887                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qs,               &
888                                               surf_def_h(1)%qs,               &
889                                               surf_lsm_h%qs,                  &
890                                               surf_usm_h%qs,                  &
891                                               surf_def_v(0)%qs,               &
892                                               surf_lsm_v(0)%qs,               &
893                                               surf_usm_v(0)%qs,               &
894                                               surf_def_v(1)%qs,               &
895                                               surf_lsm_v(1)%qs,               &
896                                               surf_usm_v(1)%qs,               &
897                                               surf_def_v(2)%qs,               &
898                                               surf_lsm_v(2)%qs,               &
899                                               surf_usm_v(2)%qs,               &
900                                               surf_def_v(3)%qs,               &
901                                               surf_lsm_v(3)%qs,               &
902                                               surf_usm_v(3)%qs ) 
903               ELSE
904!
905!--               Output of averaged data
906                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
907                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
908                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
909                                                       
910               ENDIF
911
912            CASE ( 'ss' )
913!
914!--            Output of instantaneous data
915               IF ( av == 0 )  THEN
916                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ss,               &
917                                               surf_def_h(1)%ss,               &
918                                               surf_lsm_h%ss,                  &
919                                               surf_usm_h%ss,                  &
920                                               surf_def_v(0)%ss,               &
921                                               surf_lsm_v(0)%ss,               &
922                                               surf_usm_v(0)%ss,               &
923                                               surf_def_v(1)%ss,               &
924                                               surf_lsm_v(1)%ss,               &
925                                               surf_usm_v(1)%ss,               &
926                                               surf_def_v(2)%ss,               &
927                                               surf_lsm_v(2)%ss,               &
928                                               surf_usm_v(2)%ss,               &
929                                               surf_def_v(3)%ss,               &
930                                               surf_lsm_v(3)%ss,               &
931                                               surf_usm_v(3)%ss ) 
932               ELSE
933!
934!--               Output of averaged data
935                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
936                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
937                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
938                                                       
939               ENDIF
940
941            CASE ( 'qcs' )
942!
943!--            Output of instantaneous data
944               IF ( av == 0 )  THEN
945                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qcs,              &
946                                               surf_def_h(1)%qcs,              &
947                                               surf_lsm_h%qcs,                 &
948                                               surf_usm_h%qcs,                 &
949                                               surf_def_v(0)%qcs,              &
950                                               surf_lsm_v(0)%qcs,              &
951                                               surf_usm_v(0)%qcs,              &
952                                               surf_def_v(1)%qcs,              &
953                                               surf_lsm_v(1)%qcs,              &
954                                               surf_usm_v(1)%qcs,              &
955                                               surf_def_v(2)%qcs,              &
956                                               surf_lsm_v(2)%qcs,              &
957                                               surf_usm_v(2)%qcs,              &
958                                               surf_def_v(3)%qcs,              &
959                                               surf_lsm_v(3)%qcs,              &
960                                               surf_usm_v(3)%qcs ) 
961               ELSE
962!
963!--               Output of averaged data
964                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
965                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
966                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
967                                                       
968               ENDIF
969
970            CASE ( 'ncs' )
971!
972!--            Output of instantaneous data
973               IF ( av == 0 )  THEN
974                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ncs,              &
975                                               surf_def_h(1)%ncs,              &
976                                               surf_lsm_h%ncs,                 &
977                                               surf_usm_h%ncs,                 &
978                                               surf_def_v(0)%ncs,              &
979                                               surf_lsm_v(0)%ncs,              &
980                                               surf_usm_v(0)%ncs,              &
981                                               surf_def_v(1)%ncs,              &
982                                               surf_lsm_v(1)%ncs,              &
983                                               surf_usm_v(1)%ncs,              &
984                                               surf_def_v(2)%ncs,              &
985                                               surf_lsm_v(2)%ncs,              &
986                                               surf_usm_v(2)%ncs,              &
987                                               surf_def_v(3)%ncs,              &
988                                               surf_lsm_v(3)%ncs,              &
989                                               surf_usm_v(3)%ncs ) 
990               ELSE
991!
992!--               Output of averaged data
993                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
994                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
995                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
996                                                       
997               ENDIF
998
999            CASE ( 'qrs' )
1000!
1001!--            Output of instantaneous data
1002               IF ( av == 0 )  THEN
1003                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qrs,              &
1004                                               surf_def_h(1)%qrs,              &
1005                                               surf_lsm_h%qrs,                 &
1006                                               surf_usm_h%qrs,                 &
1007                                               surf_def_v(0)%qrs,              &
1008                                               surf_lsm_v(0)%qrs,              &
1009                                               surf_usm_v(0)%qrs,              &
1010                                               surf_def_v(1)%qrs,              &
1011                                               surf_lsm_v(1)%qrs,              &
1012                                               surf_usm_v(1)%qrs,              &
1013                                               surf_def_v(2)%qrs,              &
1014                                               surf_lsm_v(2)%qrs,              &
1015                                               surf_usm_v(2)%qrs,              &
1016                                               surf_def_v(3)%qrs,              &
1017                                               surf_lsm_v(3)%qrs,              &
1018                                               surf_usm_v(3)%qrs ) 
1019               ELSE
1020!
1021!--               Output of averaged data
1022                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1023                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1024                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1025                                                       
1026               ENDIF
1027
1028            CASE ( 'nrs' )
1029!
1030!--            Output of instantaneous data
1031               IF ( av == 0 )  THEN
1032                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%nrs,              &
1033                                               surf_def_h(1)%nrs,              &
1034                                               surf_lsm_h%nrs,                 &
1035                                               surf_usm_h%nrs,                 &
1036                                               surf_def_v(0)%nrs,              &
1037                                               surf_lsm_v(0)%nrs,              &
1038                                               surf_usm_v(0)%nrs,              &
1039                                               surf_def_v(1)%nrs,              &
1040                                               surf_lsm_v(1)%nrs,              &
1041                                               surf_usm_v(1)%nrs,              &
1042                                               surf_def_v(2)%nrs,              &
1043                                               surf_lsm_v(2)%nrs,              &
1044                                               surf_usm_v(2)%nrs,              &
1045                                               surf_def_v(3)%nrs,              &
1046                                               surf_lsm_v(3)%nrs,              &
1047                                               surf_usm_v(3)%nrs ) 
1048               ELSE
1049!
1050!--               Output of averaged data
1051                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1052                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1053                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1054                                                       
1055               ENDIF
1056
1057            CASE ( 'ol' )
1058!
1059!--            Output of instantaneous data
1060               IF ( av == 0 )  THEN
1061                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ol,               &
1062                                               surf_def_h(1)%ol,               &
1063                                               surf_lsm_h%ol,                  &
1064                                               surf_usm_h%ol,                  &
1065                                               surf_def_v(0)%ol,               &
1066                                               surf_lsm_v(0)%ol,               &
1067                                               surf_usm_v(0)%ol,               &
1068                                               surf_def_v(1)%ol,               &
1069                                               surf_lsm_v(1)%ol,               &
1070                                               surf_usm_v(1)%ol,               &
1071                                               surf_def_v(2)%ol,               &
1072                                               surf_lsm_v(2)%ol,               &
1073                                               surf_usm_v(2)%ol,               &
1074                                               surf_def_v(3)%ol,               &
1075                                               surf_lsm_v(3)%ol,               &
1076                                               surf_usm_v(3)%ol ) 
1077               ELSE
1078!
1079!--               Output of averaged data
1080                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1081                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1082                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1083                                                       
1084               ENDIF
1085
1086            CASE ( 'z0' )
1087!
1088!--            Output of instantaneous data
1089               IF ( av == 0 )  THEN
1090                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%z0,               &
1091                                               surf_def_h(1)%z0,               &
1092                                               surf_lsm_h%z0,                  &
1093                                               surf_usm_h%z0,                  &
1094                                               surf_def_v(0)%z0,               &
1095                                               surf_lsm_v(0)%z0,               &
1096                                               surf_usm_v(0)%z0,               &
1097                                               surf_def_v(1)%z0,               &
1098                                               surf_lsm_v(1)%z0,               &
1099                                               surf_usm_v(1)%z0,               &
1100                                               surf_def_v(2)%z0,               &
1101                                               surf_lsm_v(2)%z0,               &
1102                                               surf_usm_v(2)%z0,               &
1103                                               surf_def_v(3)%z0,               &
1104                                               surf_lsm_v(3)%z0,               &
1105                                               surf_usm_v(3)%z0 )
1106               ELSE
1107!
1108!--               Output of averaged data
1109                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1110                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1111                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1112                                                       
1113               ENDIF
1114
1115            CASE ( 'z0h' )
1116!
1117!--            Output of instantaneous data
1118               IF ( av == 0 )  THEN
1119                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%z0h,              &
1120                                               surf_def_h(1)%z0h,              &
1121                                               surf_lsm_h%z0h,                 &
1122                                               surf_usm_h%z0h,                 &
1123                                               surf_def_v(0)%z0h,              &
1124                                               surf_lsm_v(0)%z0h,              &
1125                                               surf_usm_v(0)%z0h,              &
1126                                               surf_def_v(1)%z0h,              &
1127                                               surf_lsm_v(1)%z0h,              &
1128                                               surf_usm_v(1)%z0h,              &
1129                                               surf_def_v(2)%z0h,              &
1130                                               surf_lsm_v(2)%z0h,              &
1131                                               surf_usm_v(2)%z0h,              &
1132                                               surf_def_v(3)%z0h,              &
1133                                               surf_lsm_v(3)%z0h,              &
1134                                               surf_usm_v(3)%z0h )
1135               ELSE
1136!
1137!--               Output of averaged data
1138                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1139                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1140                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1141                                                       
1142               ENDIF
1143
1144            CASE ( 'z0q' )
1145!
1146!--            Output of instantaneous data
1147               IF ( av == 0 )  THEN
1148                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%z0q,              &
1149                                               surf_def_h(1)%z0q,              &
1150                                               surf_lsm_h%z0q,                 &
1151                                               surf_usm_h%z0q,                 &
1152                                               surf_def_v(0)%z0q,              &
1153                                               surf_lsm_v(0)%z0q,              &
1154                                               surf_usm_v(0)%z0q,              &
1155                                               surf_def_v(1)%z0q,              &
1156                                               surf_lsm_v(1)%z0q,              &
1157                                               surf_usm_v(1)%z0q,              &
1158                                               surf_def_v(2)%z0q,              &
1159                                               surf_lsm_v(2)%z0q,              &
1160                                               surf_usm_v(2)%z0q,              &
1161                                               surf_def_v(3)%z0q,              &
1162                                               surf_lsm_v(3)%z0q,              &
1163                                               surf_usm_v(3)%z0q ) 
1164               ELSE
1165!
1166!--               Output of averaged data
1167                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1168                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1169                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1170
1171               ENDIF
1172
1173            CASE ( 'theta1' )
1174!
1175!--            Output of instantaneous data
1176               IF ( av == 0 )  THEN
1177                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%pt1,              &
1178                                               surf_def_h(1)%pt1,              &
1179                                               surf_lsm_h%pt1,                 &
1180                                               surf_usm_h%pt1,                 &
1181                                               surf_def_v(0)%pt1,              &
1182                                               surf_lsm_v(0)%pt1,              &
1183                                               surf_usm_v(0)%pt1,              &
1184                                               surf_def_v(1)%pt1,              &
1185                                               surf_lsm_v(1)%pt1,              &
1186                                               surf_usm_v(1)%pt1,              &
1187                                               surf_def_v(2)%pt1,              &
1188                                               surf_lsm_v(2)%pt1,              &
1189                                               surf_usm_v(2)%pt1,              &
1190                                               surf_def_v(3)%pt1,              &
1191                                               surf_lsm_v(3)%pt1,              &
1192                                               surf_usm_v(3)%pt1 )
1193               ELSE
1194!
1195!--               Output of averaged data
1196                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1197                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1198                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1199                                                       
1200               ENDIF
1201
1202            CASE ( 'qv1' )
1203!
1204!--            Output of instantaneous data
1205               IF ( av == 0 )  THEN
1206                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qv1,              &
1207                                               surf_def_h(1)%qv1,              &
1208                                               surf_lsm_h%qv1,                 &
1209                                               surf_usm_h%qv1,                 &
1210                                               surf_def_v(0)%qv1,              &
1211                                               surf_lsm_v(0)%qv1,              &
1212                                               surf_usm_v(0)%qv1,              &
1213                                               surf_def_v(1)%qv1,              &
1214                                               surf_lsm_v(1)%qv1,              &
1215                                               surf_usm_v(1)%qv1,              &
1216                                               surf_def_v(2)%qv1,              &
1217                                               surf_lsm_v(2)%qv1,              &
1218                                               surf_usm_v(2)%qv1,              &
1219                                               surf_def_v(3)%qv1,              &
1220                                               surf_lsm_v(3)%qv1,              &
1221                                               surf_usm_v(3)%qv1 )
1222               ELSE
1223!
1224!--               Output of averaged data
1225                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1226                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1227                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1228                                                       
1229               ENDIF
1230
1231            CASE ( 'thetav1' )
1232!
1233!--            Output of instantaneous data
1234               IF ( av == 0 )  THEN
1235                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%vpt1,             &
1236                                               surf_def_h(1)%vpt1,             &
1237                                               surf_lsm_h%vpt1,                &
1238                                               surf_usm_h%vpt1,                &
1239                                               surf_def_v(0)%vpt1,             &
1240                                               surf_lsm_v(0)%vpt1,             &
1241                                               surf_usm_v(0)%vpt1,             &
1242                                               surf_def_v(1)%vpt1,             &
1243                                               surf_lsm_v(1)%vpt1,             &
1244                                               surf_usm_v(1)%vpt1,             &
1245                                               surf_def_v(2)%vpt1,             &
1246                                               surf_lsm_v(2)%vpt1,             &
1247                                               surf_usm_v(2)%vpt1,             &
1248                                               surf_def_v(3)%vpt1,             &
1249                                               surf_lsm_v(3)%vpt1,             &
1250                                               surf_usm_v(3)%vpt1 )
1251               ELSE
1252!
1253!--               Output of averaged data
1254                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1255                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1256                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1257                                                       
1258               ENDIF
1259
1260            CASE ( 'usws' )
1261!
1262!--            Output of instantaneous data
1263               IF ( av == 0 )  THEN
1264                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%usws,             &
1265                                               surf_def_h(1)%usws,             &
1266                                               surf_lsm_h%usws,                &
1267                                               surf_usm_h%usws,                &
1268                                               surf_def_v(0)%usws,             &
1269                                               surf_lsm_v(0)%usws,             &
1270                                               surf_usm_v(0)%usws,             &
1271                                               surf_def_v(1)%usws,             &
1272                                               surf_lsm_v(1)%usws,             &
1273                                               surf_usm_v(1)%usws,             &
1274                                               surf_def_v(2)%usws,             &
1275                                               surf_lsm_v(2)%usws,             &
1276                                               surf_usm_v(2)%usws,             &
1277                                               surf_def_v(3)%usws,             &
1278                                               surf_lsm_v(3)%usws,             &
1279                                               surf_usm_v(3)%usws )
1280               ELSE
1281!
1282!--               Output of averaged data
1283                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1284                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1285                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1286                                                       
1287               ENDIF
1288
1289            CASE ( 'vsws' )
1290!
1291!--            Output of instantaneous data
1292               IF ( av == 0 )  THEN
1293                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%vsws,             &
1294                                               surf_def_h(1)%vsws,             &
1295                                               surf_lsm_h%vsws,                &
1296                                               surf_usm_h%vsws,                &
1297                                               surf_def_v(0)%vsws,             &
1298                                               surf_lsm_v(0)%vsws,             &
1299                                               surf_usm_v(0)%vsws,             &
1300                                               surf_def_v(1)%vsws,             &
1301                                               surf_lsm_v(1)%vsws,             &
1302                                               surf_usm_v(1)%vsws,             &
1303                                               surf_def_v(2)%vsws,             &
1304                                               surf_lsm_v(2)%vsws,             &
1305                                               surf_usm_v(2)%vsws,             &
1306                                               surf_def_v(3)%vsws,             &
1307                                               surf_lsm_v(3)%vsws,             &
1308                                               surf_usm_v(3)%vsws )
1309               ELSE
1310!
1311!--               Output of averaged data
1312                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1313                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1314                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1315                                                       
1316               ENDIF
1317
1318            CASE ( 'shf' )
1319!
1320!--            Output of instantaneous data
1321               IF ( av == 0 )  THEN
1322                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%shf,              &
1323                                               surf_def_h(1)%shf,              &
1324                                               surf_lsm_h%shf,                 &
1325                                               surf_usm_h%shf,                 &
1326                                               surf_def_v(0)%shf,              &
1327                                               surf_lsm_v(0)%shf,              &
1328                                               surf_usm_v(0)%shf,              &
1329                                               surf_def_v(1)%shf,              &
1330                                               surf_lsm_v(1)%shf,              &
1331                                               surf_usm_v(1)%shf,              &
1332                                               surf_def_v(2)%shf,              &
1333                                               surf_lsm_v(2)%shf,              &
1334                                               surf_usm_v(2)%shf,              &
1335                                               surf_def_v(3)%shf,              &
1336                                               surf_lsm_v(3)%shf,              &
1337                                               surf_usm_v(3)%shf )
1338               ELSE
1339!
1340!--               Output of averaged data
1341                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1342                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1343                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1344               ENDIF
1345
1346            CASE ( 'qsws' )
1347!
1348!--            Output of instantaneous data
1349               IF ( av == 0 )  THEN
1350                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qsws,             &
1351                                               surf_def_h(1)%qsws,             &
1352                                               surf_lsm_h%qsws,                &
1353                                               surf_usm_h%qsws,                &
1354                                               surf_def_v(0)%qsws,             &
1355                                               surf_lsm_v(0)%qsws,             &
1356                                               surf_usm_v(0)%qsws,             &
1357                                               surf_def_v(1)%qsws,             &
1358                                               surf_lsm_v(1)%qsws,             &
1359                                               surf_usm_v(1)%qsws,             &
1360                                               surf_def_v(2)%qsws,             &
1361                                               surf_lsm_v(2)%qsws,             &
1362                                               surf_usm_v(2)%qsws,             &
1363                                               surf_def_v(3)%qsws,             &
1364                                               surf_lsm_v(3)%qsws,             &
1365                                               surf_usm_v(3)%qsws )
1366               ELSE
1367!
1368!--               Output of averaged data
1369                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1370                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1371                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1372                                                       
1373               ENDIF
1374
1375            CASE ( 'ssws' )
1376!
1377!--            Output of instantaneous data
1378               IF ( av == 0 )  THEN
1379                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ssws,             &
1380                                               surf_def_h(1)%ssws,             &
1381                                               surf_lsm_h%ssws,                &
1382                                               surf_usm_h%ssws,                &
1383                                               surf_def_v(0)%ssws,             &
1384                                               surf_lsm_v(0)%ssws,             &
1385                                               surf_usm_v(0)%ssws,             &
1386                                               surf_def_v(1)%ssws,             &
1387                                               surf_lsm_v(1)%ssws,             &
1388                                               surf_usm_v(1)%ssws,             &
1389                                               surf_def_v(2)%ssws,             &
1390                                               surf_lsm_v(2)%ssws,             &
1391                                               surf_usm_v(2)%ssws,             &
1392                                               surf_def_v(3)%ssws,             &
1393                                               surf_lsm_v(3)%ssws,             &
1394                                               surf_usm_v(3)%ssws )
1395               ELSE
1396!
1397!--               Output of averaged data
1398                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1399                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1400                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1401                                                       
1402               ENDIF
1403
1404            CASE ( 'qcsws' )
1405!
1406!--            Output of instantaneous data
1407               IF ( av == 0 )  THEN
1408                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qcsws,            &
1409                                               surf_def_h(1)%qcsws,            &
1410                                               surf_lsm_h%qcsws,               &
1411                                               surf_usm_h%qcsws,               &
1412                                               surf_def_v(0)%qcsws,            &
1413                                               surf_lsm_v(0)%qcsws,            &
1414                                               surf_usm_v(0)%qcsws,            &
1415                                               surf_def_v(1)%qcsws,            &
1416                                               surf_lsm_v(1)%qcsws,            &
1417                                               surf_usm_v(1)%qcsws,            &
1418                                               surf_def_v(2)%qcsws,            &
1419                                               surf_lsm_v(2)%qcsws,            &
1420                                               surf_usm_v(2)%qcsws,            &
1421                                               surf_def_v(3)%qcsws,            &
1422                                               surf_lsm_v(3)%qcsws,            &
1423                                               surf_usm_v(3)%qcsws )
1424               ELSE
1425!
1426!--               Output of averaged data
1427                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1428                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1429                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1430                                                       
1431               ENDIF
1432
1433            CASE ( 'ncsws' )
1434!
1435!--            Output of instantaneous data
1436               IF ( av == 0 )  THEN
1437                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ncsws,            &
1438                                               surf_def_h(1)%ncsws,            &
1439                                               surf_lsm_h%ncsws,               &
1440                                               surf_usm_h%ncsws,               &
1441                                               surf_def_v(0)%ncsws,            &
1442                                               surf_lsm_v(0)%ncsws,            &
1443                                               surf_usm_v(0)%ncsws,            &
1444                                               surf_def_v(1)%ncsws,            &
1445                                               surf_lsm_v(1)%ncsws,            &
1446                                               surf_usm_v(1)%ncsws,            &
1447                                               surf_def_v(2)%ncsws,            &
1448                                               surf_lsm_v(2)%ncsws,            &
1449                                               surf_usm_v(2)%ncsws,            &
1450                                               surf_def_v(3)%ncsws,            &
1451                                               surf_lsm_v(3)%ncsws,            &
1452                                               surf_usm_v(3)%ncsws )
1453               ELSE
1454!
1455!--               Output of averaged data
1456                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1457                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1458                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1459                                                       
1460               ENDIF
1461
1462            CASE ( 'qrsws' )
1463!
1464!--            Output of instantaneous data
1465               IF ( av == 0 )  THEN
1466                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%qrsws,            &
1467                                               surf_def_h(1)%qrsws,            &
1468                                               surf_lsm_h%qrsws,               &
1469                                               surf_usm_h%qrsws,               &
1470                                               surf_def_v(0)%qrsws,            &
1471                                               surf_lsm_v(0)%qrsws,            &
1472                                               surf_usm_v(0)%qrsws,            &
1473                                               surf_def_v(1)%qrsws,            &
1474                                               surf_lsm_v(1)%qrsws,            &
1475                                               surf_usm_v(1)%qrsws,            &
1476                                               surf_def_v(2)%qrsws,            &
1477                                               surf_lsm_v(2)%qrsws,            &
1478                                               surf_usm_v(2)%qrsws,            &
1479                                               surf_def_v(3)%qrsws,            &
1480                                               surf_lsm_v(3)%qrsws,            &
1481                                               surf_usm_v(3)%qrsws )
1482               ELSE
1483!
1484!--               Output of averaged data
1485                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1486                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1487                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1488                                                       
1489               ENDIF
1490
1491            CASE ( 'nrsws' )
1492!
1493!--            Output of instantaneous data
1494               IF ( av == 0 )  THEN
1495                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%nrsws,            &
1496                                               surf_def_h(1)%nrsws,            &
1497                                               surf_lsm_h%nrsws,               &
1498                                               surf_usm_h%nrsws,               &
1499                                               surf_def_v(0)%nrsws,            &
1500                                               surf_lsm_v(0)%nrsws,            &
1501                                               surf_usm_v(0)%nrsws,            &
1502                                               surf_def_v(1)%nrsws,            &
1503                                               surf_lsm_v(1)%nrsws,            &
1504                                               surf_usm_v(1)%nrsws,            &
1505                                               surf_def_v(2)%nrsws,            &
1506                                               surf_lsm_v(2)%nrsws,            &
1507                                               surf_usm_v(2)%nrsws,            &
1508                                               surf_def_v(3)%nrsws,            &
1509                                               surf_lsm_v(3)%nrsws,            &
1510                                               surf_usm_v(3)%nrsws )
1511               ELSE
1512!
1513!--               Output of averaged data
1514                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1515                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1516                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1517                                                       
1518               ENDIF
1519
1520            CASE ( 'sasws' )
1521!
1522!--            Output of instantaneous data
1523               IF ( av == 0 )  THEN
1524                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%sasws,            &
1525                                               surf_def_h(1)%sasws,            &
1526                                               surf_lsm_h%sasws,               &
1527                                               surf_usm_h%sasws,               &
1528                                               surf_def_v(0)%sasws,            &
1529                                               surf_lsm_v(0)%sasws,            &
1530                                               surf_usm_v(0)%sasws,            &
1531                                               surf_def_v(1)%sasws,            &
1532                                               surf_lsm_v(1)%sasws,            &
1533                                               surf_usm_v(1)%sasws,            &
1534                                               surf_def_v(2)%sasws,            &
1535                                               surf_lsm_v(2)%sasws,            &
1536                                               surf_usm_v(2)%sasws,            &
1537                                               surf_def_v(3)%sasws,            &
1538                                               surf_lsm_v(3)%sasws,            &
1539                                               surf_usm_v(3)%sasws )
1540               ELSE
1541!
1542!--               Output of averaged data
1543                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1544                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1545                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1546                                                       
1547               ENDIF
1548
1549            CASE ( 'q_surface' )
1550!
1551!--            Output of instantaneous data
1552               IF ( av == 0 )  THEN
1553                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%q_surface,        &
1554                                               surf_def_h(1)%q_surface,        &
1555                                               surf_lsm_h%q_surface,           &
1556                                               surf_usm_h%q_surface,           &
1557                                               surf_def_v(0)%q_surface,        &
1558                                               surf_lsm_v(0)%q_surface,        &
1559                                               surf_usm_v(0)%q_surface,        &
1560                                               surf_def_v(1)%q_surface,        &
1561                                               surf_lsm_v(1)%q_surface,        &
1562                                               surf_usm_v(1)%q_surface,        &
1563                                               surf_def_v(2)%q_surface,        &
1564                                               surf_lsm_v(2)%q_surface,        &
1565                                               surf_usm_v(2)%q_surface,        &
1566                                               surf_def_v(3)%q_surface,        &
1567                                               surf_lsm_v(3)%q_surface,        &
1568                                               surf_usm_v(3)%q_surface )
1569               ELSE
1570!
1571!--               Output of averaged data
1572                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1573                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1574                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1575                                                       
1576               ENDIF
1577
1578            CASE ( 'theta_surface' )
1579!
1580!--            Output of instantaneous data
1581               IF ( av == 0 )  THEN
1582                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%pt_surface,       &
1583                                               surf_def_h(1)%pt_surface,       &
1584                                               surf_lsm_h%pt_surface,          &
1585                                               surf_usm_h%pt_surface,          &
1586                                               surf_def_v(0)%pt_surface,       &
1587                                               surf_lsm_v(0)%pt_surface,       &
1588                                               surf_usm_v(0)%pt_surface,       &
1589                                               surf_def_v(1)%pt_surface,       &
1590                                               surf_lsm_v(1)%pt_surface,       &
1591                                               surf_usm_v(1)%pt_surface,       &
1592                                               surf_def_v(2)%pt_surface,       &
1593                                               surf_lsm_v(2)%pt_surface,       &
1594                                               surf_usm_v(2)%pt_surface,       &
1595                                               surf_def_v(3)%pt_surface,       &
1596                                               surf_lsm_v(3)%pt_surface,       &
1597                                               surf_usm_v(3)%pt_surface )
1598               ELSE
1599!
1600!--               Output of averaged data
1601                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1602                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1603                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1604                                                       
1605               ENDIF
1606
1607            CASE ( 'thetav_surface' )
1608!
1609!--            Output of instantaneous data
1610               IF ( av == 0 )  THEN
1611                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%vpt_surface,      &
1612                                               surf_def_h(1)%vpt_surface,      &
1613                                               surf_lsm_h%vpt_surface,         &
1614                                               surf_usm_h%vpt_surface,         &
1615                                               surf_def_v(0)%vpt_surface,      &
1616                                               surf_lsm_v(0)%vpt_surface,      &
1617                                               surf_usm_v(0)%vpt_surface,      &
1618                                               surf_def_v(1)%vpt_surface,      &
1619                                               surf_lsm_v(1)%vpt_surface,      &
1620                                               surf_usm_v(1)%vpt_surface,      &
1621                                               surf_def_v(2)%vpt_surface,      &
1622                                               surf_lsm_v(2)%vpt_surface,      &
1623                                               surf_usm_v(2)%vpt_surface,      &
1624                                               surf_def_v(3)%vpt_surface,      &
1625                                               surf_lsm_v(3)%vpt_surface,      &
1626                                               surf_usm_v(3)%vpt_surface)
1627               ELSE
1628!
1629!--               Output of averaged data
1630                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1631                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1632                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1633                                                       
1634               ENDIF
1635
1636            CASE ( 'rad_net' )
1637!
1638!--            Output of instantaneous data
1639               IF ( av == 0 )  THEN
1640                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%rad_net,          &
1641                                               surf_def_h(1)%rad_net,          &
1642                                               surf_lsm_h%rad_net,             &
1643                                               surf_usm_h%rad_net,             &
1644                                               surf_def_v(0)%rad_net,          &
1645                                               surf_lsm_v(0)%rad_net,          &
1646                                               surf_usm_v(0)%rad_net,          &
1647                                               surf_def_v(1)%rad_net,          &
1648                                               surf_lsm_v(1)%rad_net,          &
1649                                               surf_usm_v(1)%rad_net,          &
1650                                               surf_def_v(2)%rad_net,          &
1651                                               surf_lsm_v(2)%rad_net,          &
1652                                               surf_usm_v(2)%rad_net,          &
1653                                               surf_def_v(3)%rad_net,          &
1654                                               surf_lsm_v(3)%rad_net,          &
1655                                               surf_usm_v(3)%rad_net ) 
1656               ELSE
1657!
1658!--               Output of averaged data
1659                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1660                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1661                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1662                                                       
1663               ENDIF
1664
1665            CASE ( 'rad_lw_in' )
1666!
1667!--            Output of instantaneous data
1668               IF ( av == 0 )  THEN
1669                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%rad_lw_in,        &
1670                                               surf_def_h(1)%rad_lw_in,        &
1671                                               surf_lsm_h%rad_lw_in,           &
1672                                               surf_usm_h%rad_lw_in,           &
1673                                               surf_def_v(0)%rad_lw_in,        &
1674                                               surf_lsm_v(0)%rad_lw_in,        &
1675                                               surf_usm_v(0)%rad_lw_in,        &
1676                                               surf_def_v(1)%rad_lw_in,        &
1677                                               surf_lsm_v(1)%rad_lw_in,        &
1678                                               surf_usm_v(1)%rad_lw_in,        &
1679                                               surf_def_v(2)%rad_lw_in,        &
1680                                               surf_lsm_v(2)%rad_lw_in,        &
1681                                               surf_usm_v(2)%rad_lw_in,        &
1682                                               surf_def_v(3)%rad_lw_in,        &
1683                                               surf_lsm_v(3)%rad_lw_in,        &
1684                                               surf_usm_v(3)%rad_lw_in )
1685               ELSE
1686!
1687!--               Output of averaged data
1688                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1689                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1690                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1691                                                       
1692               ENDIF
1693
1694            CASE ( 'rad_lw_out' )
1695!
1696!--            Output of instantaneous data
1697               IF ( av == 0 )  THEN
1698                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%rad_lw_out,       &
1699                                               surf_def_h(1)%rad_lw_out,       &
1700                                               surf_lsm_h%rad_lw_out,          &
1701                                               surf_usm_h%rad_lw_out,          &
1702                                               surf_def_v(0)%rad_lw_out,       &
1703                                               surf_lsm_v(0)%rad_lw_out,       &
1704                                               surf_usm_v(0)%rad_lw_out,       &
1705                                               surf_def_v(1)%rad_lw_out,       &
1706                                               surf_lsm_v(1)%rad_lw_out,       &
1707                                               surf_usm_v(1)%rad_lw_out,       &
1708                                               surf_def_v(2)%rad_lw_out,       &
1709                                               surf_lsm_v(2)%rad_lw_out,       &
1710                                               surf_usm_v(2)%rad_lw_out,       &
1711                                               surf_def_v(3)%rad_lw_out,       &
1712                                               surf_lsm_v(3)%rad_lw_out,       &
1713                                               surf_usm_v(3)%rad_lw_out )
1714               ELSE
1715!
1716!--               Output of averaged data
1717                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1718                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1719                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1720                                                       
1721               ENDIF
1722
1723            CASE ( 'rad_sw_in' )
1724!
1725!--            Output of instantaneous data
1726               IF ( av == 0 )  THEN
1727                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%rad_sw_in,        &
1728                                               surf_def_h(1)%rad_sw_in,        &
1729                                               surf_lsm_h%rad_sw_in,           &
1730                                               surf_usm_h%rad_sw_in,           &
1731                                               surf_def_v(0)%rad_sw_in,        &
1732                                               surf_lsm_v(0)%rad_sw_in,        &
1733                                               surf_usm_v(0)%rad_sw_in,        &
1734                                               surf_def_v(1)%rad_sw_in,        &
1735                                               surf_lsm_v(1)%rad_sw_in,        &
1736                                               surf_usm_v(1)%rad_sw_in,        &
1737                                               surf_def_v(2)%rad_sw_in,        &
1738                                               surf_lsm_v(2)%rad_sw_in,        &
1739                                               surf_usm_v(2)%rad_sw_in,        &
1740                                               surf_def_v(3)%rad_sw_in,        &
1741                                               surf_lsm_v(3)%rad_sw_in,        &
1742                                               surf_usm_v(3)%rad_sw_in )
1743               ELSE
1744!
1745!--               Output of averaged data
1746                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1747                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1748                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1749                                                       
1750               ENDIF
1751
1752            CASE ( 'rad_sw_out' )
1753!
1754!--            Output of instantaneous data
1755               IF ( av == 0 )  THEN
1756                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%rad_sw_out,       &
1757                                               surf_def_h(1)%rad_sw_out,       &
1758                                               surf_lsm_h%rad_sw_out,          &
1759                                               surf_usm_h%rad_sw_out,          &
1760                                               surf_def_v(0)%rad_sw_out,       &
1761                                               surf_lsm_v(0)%rad_sw_out,       &
1762                                               surf_usm_v(0)%rad_sw_out,       &
1763                                               surf_def_v(1)%rad_sw_out,       &
1764                                               surf_lsm_v(1)%rad_sw_out,       &
1765                                               surf_usm_v(1)%rad_sw_out,       &
1766                                               surf_def_v(2)%rad_sw_out,       &
1767                                               surf_lsm_v(2)%rad_sw_out,       &
1768                                               surf_usm_v(2)%rad_sw_out,       &
1769                                               surf_def_v(3)%rad_sw_out,       &
1770                                               surf_lsm_v(3)%rad_sw_out,       &
1771                                               surf_usm_v(3)%rad_sw_out )
1772               ELSE
1773!
1774!--               Output of averaged data
1775                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1776                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1777                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1778                                                       
1779               ENDIF
1780
1781            CASE ( 'ghf' )
1782!
1783!--            Output of instantaneous data
1784               IF ( av == 0 )  THEN
1785                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%ghf,              &
1786                                               surf_def_h(1)%ghf,              &
1787                                               surf_lsm_h%ghf,                 &
1788                                               surf_usm_h%ghf,                 &
1789                                               surf_def_v(0)%ghf,              &
1790                                               surf_lsm_v(0)%ghf,              &
1791                                               surf_usm_v(0)%ghf,              &
1792                                               surf_def_v(1)%ghf,              &
1793                                               surf_lsm_v(1)%ghf,              &
1794                                               surf_usm_v(1)%ghf,              &
1795                                               surf_def_v(2)%ghf,              &
1796                                               surf_lsm_v(2)%ghf,              &
1797                                               surf_usm_v(2)%ghf,              &
1798                                               surf_def_v(3)%ghf,              &
1799                                               surf_lsm_v(3)%ghf,              &
1800                                               surf_usm_v(3)%ghf )     
1801                                                                        ELSE
1802!
1803!--               Output of averaged data
1804                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1805                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1806                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1807                                                       
1808               ENDIF
1809                     
1810            CASE ( 'r_a' )                                                     
1811!
1812!--            Output of instantaneous data
1813               IF ( av == 0 )  THEN
1814                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%r_a,              &
1815                                               surf_def_h(1)%r_a,              &
1816                                               surf_lsm_h%r_a,                 &
1817                                               surf_usm_h%r_a,                 &
1818                                               surf_def_v(0)%r_a,              &
1819                                               surf_lsm_v(0)%r_a,              &
1820                                               surf_usm_v(0)%r_a,              &
1821                                               surf_def_v(1)%r_a,              &
1822                                               surf_lsm_v(1)%r_a,              &
1823                                               surf_usm_v(1)%r_a,              &
1824                                               surf_def_v(2)%r_a,              &
1825                                               surf_lsm_v(2)%r_a,              &
1826                                               surf_usm_v(2)%r_a,              &
1827                                               surf_def_v(3)%r_a,              &
1828                                               surf_lsm_v(3)%r_a,              &
1829                                               surf_usm_v(3)%r_a )     
1830                                                                      ELSE
1831!
1832!--               Output of averaged data
1833                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1834                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1835                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1836                                                       
1837               ENDIF
1838                       
1839            CASE ( 'r_soil' )                                                 
1840!
1841!--            Output of instantaneous data
1842               IF ( av == 0 )  THEN
1843                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%r_soil,           &
1844                                               surf_def_h(1)%r_soil,           &
1845                                               surf_lsm_h%r_soil,              &
1846                                               surf_usm_h%r_soil,              &
1847                                               surf_def_v(0)%r_soil,           &
1848                                               surf_lsm_v(0)%r_soil,           &
1849                                               surf_usm_v(0)%r_soil,           &
1850                                               surf_def_v(1)%r_soil,           &
1851                                               surf_lsm_v(1)%r_soil,           &
1852                                               surf_usm_v(1)%r_soil,           &
1853                                               surf_def_v(2)%r_soil,           &
1854                                               surf_lsm_v(2)%r_soil,           &
1855                                               surf_usm_v(2)%r_soil,           &
1856                                               surf_def_v(3)%r_soil,           &
1857                                               surf_lsm_v(3)%r_soil,           &
1858                                               surf_usm_v(3)%r_soil ) 
1859               ELSE
1860!
1861!--               Output of averaged data
1862                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1863                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1864                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1865                                                       
1866               ENDIF
1867
1868            CASE ( 'r_canopy' )
1869!
1870!--            Output of instantaneous data
1871               IF ( av == 0 )  THEN
1872                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%r_canopy,         &
1873                                               surf_def_h(1)%r_canopy,         &
1874                                               surf_lsm_h%r_canopy,            &
1875                                               surf_usm_h%r_canopy,            &
1876                                               surf_def_v(0)%r_canopy,         &
1877                                               surf_lsm_v(0)%r_canopy,         &
1878                                               surf_usm_v(0)%r_canopy,         &
1879                                               surf_def_v(1)%r_canopy,         &
1880                                               surf_lsm_v(1)%r_canopy,         &
1881                                               surf_usm_v(1)%r_canopy,         &
1882                                               surf_def_v(2)%r_canopy,         &
1883                                               surf_lsm_v(2)%r_canopy,         &
1884                                               surf_usm_v(2)%r_canopy,         &
1885                                               surf_def_v(3)%r_canopy,         &
1886                                               surf_lsm_v(3)%r_canopy,         &
1887                                               surf_usm_v(3)%r_canopy ) 
1888               ELSE
1889!
1890!--               Output of averaged data
1891                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1892                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1893                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1894                                                       
1895               ENDIF
1896
1897            CASE ( 'r_s' )
1898!
1899!--            Output of instantaneous data
1900               IF ( av == 0 )  THEN
1901                  CALL surface_output_collect( surf_def_h(0)%r_s,              &
1902                                               surf_def_h(1)%r_s,              &
1903                                               surf_lsm_h%r_s,                 &
1904                                               surf_usm_h%r_s,                 &
1905                                               surf_def_v(0)%r_s,              &
1906                                               surf_lsm_v(0)%r_s,              &
1907                                               surf_usm_v(0)%r_s,              &
1908                                               surf_def_v(1)%r_s,              &
1909                                               surf_lsm_v(1)%r_s,              &
1910                                               surf_usm_v(1)%r_s,              &
1911                                               surf_def_v(2)%r_s,              &
1912                                               surf_lsm_v(2)%r_s,              &
1913                                               surf_usm_v(2)%r_s,              &
1914                                               surf_def_v(3)%r_s,              &
1915                                               surf_lsm_v(3)%r_s,              &
1916                                               surf_usm_v(3)%r_s ) 
1917               ELSE
1918!
1919!--               Output of averaged data
1920                  surfaces%var_out(:) = surfaces%var_av(:,n_out) /             &
1921                                        REAL( average_count_surf, KIND=wp )
1922                  surfaces%var_av(:,n_out) = 0.0_wp
1923                                                       
1924               ENDIF
1925
1926!
1927!--            Add further variables:
1928!--            'css', 'cssws', 'qsws_liq', 'qsws_soil', 'qsws_veg'
1929
1930         END SELECT
1931!
1932!--      Write to binary file:
1933!--      - surfaces%points ( 3, 1-npoints )
1934!--      - surfaces%polygons ( 5, 1-ns )
1935!--      - surfaces%var_out ( 1-ns, time )
1936!--      - Dimension: 1-nsurfaces, 1-npoints - can be ordered consecutively
1937!--      - Distinguish between average and non-average data
1938         DO  i = 0, io_blocks-1
1939            IF ( i == io_group )  THEN
1940               WRITE ( 25+av )  trimvar
1941               WRITE ( 25+av )  surfaces%var_out
1942            ENDIF
1943            CALL MPI_BARRIER( comm2d, ierr )
1944         ENDDO
1945
1946      ENDDO
1947     
1948!
1949!--      If averaged output was written to NetCDF file, set the counter to zero
1950         IF ( av == 1 )  average_count_surf = 0
1951             
1952   END SUBROUTINE surface_output
1953   
1954!------------------------------------------------------------------------------!
1955! Description:
1956! ------------
1957!> Routine for controlling the data averaging.
1958!------------------------------------------------------------------------------!     
1959   SUBROUTINE surface_output_averaging
1960   
1961      IMPLICIT NONE
1962     
1963      CHARACTER(LEN=100) ::  trimvar !< dummy variable for current output variable
1964       
1965      INTEGER(iwp) ::  l      !< running index for surface-element orientation
1966      INTEGER(iwp) ::  m      !< running index for surface elements
1967      INTEGER(iwp) ::  n_out  !< counter variables for surface output
1968     
1969      n_out = 0
1970      DO  WHILE ( dosurf(1,n_out+1)(1:1) /= ' ' )
1971         
1972         n_out   = n_out + 1
1973         trimvar = TRIM( dosurf(1,n_out) )
1974
1975         SELECT CASE ( trimvar )
1976
1977            CASE ( 'us' )
1978               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%us,                   &
1979                                           surf_def_h(1)%us,                   &
1980                                           surf_lsm_h%us,                      &
1981                                           surf_usm_h%us,                      &
1982                                           surf_def_v(0)%us,                   &
1983                                           surf_lsm_v(0)%us,                   &
1984                                           surf_usm_v(0)%us,                   &
1985                                           surf_def_v(1)%us,                   &
1986                                           surf_lsm_v(1)%us,                   &
1987                                           surf_usm_v(1)%us,                   &
1988                                           surf_def_v(2)%us,                   &
1989                                           surf_lsm_v(2)%us,                   &
1990                                           surf_usm_v(2)%us,                   &
1991                                           surf_def_v(3)%us,                   &
1992                                           surf_lsm_v(3)%us,                   &
1993                                           surf_usm_v(3)%us, n_out ) 
1994
1995            CASE ( 'ts' )
1996               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ts,                   &
1997                                           surf_def_h(1)%ts,                   &
1998                                           surf_lsm_h%ts,                      &
1999                                           surf_usm_h%ts,                      &
2000                                           surf_def_v(0)%ts,                   &
2001                                           surf_lsm_v(0)%ts,                   &
2002                                           surf_usm_v(0)%ts,                   &
2003                                           surf_def_v(1)%ts,                   &
2004                                           surf_lsm_v(1)%ts,                   &
2005                                           surf_usm_v(1)%ts,                   &
2006                                           surf_def_v(2)%ts,                   &
2007                                           surf_lsm_v(2)%ts,                   &
2008                                           surf_usm_v(2)%ts,                   &
2009                                           surf_def_v(3)%ts,                   &
2010                                           surf_lsm_v(3)%ts,                   &
2011                                           surf_usm_v(3)%ts, n_out ) 
2012
2013            CASE ( 'qs' )
2014               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qs,                   &
2015                                           surf_def_h(1)%qs,                   &
2016                                           surf_lsm_h%qs,                      &
2017                                           surf_usm_h%qs,                      &
2018                                           surf_def_v(0)%qs,                   &
2019                                           surf_lsm_v(0)%qs,                   &
2020                                           surf_usm_v(0)%qs,                   &
2021                                           surf_def_v(1)%qs,                   &
2022                                           surf_lsm_v(1)%qs,                   &
2023                                           surf_usm_v(1)%qs,                   &
2024                                           surf_def_v(2)%qs,                   &
2025                                           surf_lsm_v(2)%qs,                   &
2026                                           surf_usm_v(2)%qs,                   &
2027                                           surf_def_v(3)%qs,                   &
2028                                           surf_lsm_v(3)%qs,                   &
2029                                           surf_usm_v(3)%qs, n_out ) 
2030
2031            CASE ( 'ss' )
2032               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ss,                   &
2033                                           surf_def_h(1)%ss,                   &
2034                                           surf_lsm_h%ss,                      &
2035                                           surf_usm_h%ss,                      &
2036                                           surf_def_v(0)%ss,                   &
2037                                           surf_lsm_v(0)%ss,                   &
2038                                           surf_usm_v(0)%ss,                   &
2039                                           surf_def_v(1)%ss,                   &
2040                                           surf_lsm_v(1)%ss,                   &
2041                                           surf_usm_v(1)%ss,                   &
2042                                           surf_def_v(2)%ss,                   &
2043                                           surf_lsm_v(2)%ss,                   &
2044                                           surf_usm_v(2)%ss,                   &
2045                                           surf_def_v(3)%ss,                   &
2046                                           surf_lsm_v(3)%ss,                   &
2047                                           surf_usm_v(3)%ss, n_out ) 
2048
2049            CASE ( 'qcs' )
2050               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qcs,                  &
2051                                           surf_def_h(1)%qcs,                  &
2052                                           surf_lsm_h%qcs,                     &
2053                                           surf_usm_h%qcs,                     &
2054                                           surf_def_v(0)%qcs,                  &
2055                                           surf_lsm_v(0)%qcs,                  &
2056                                           surf_usm_v(0)%qcs,                  &
2057                                           surf_def_v(1)%qcs,                  &
2058                                           surf_lsm_v(1)%qcs,                  &
2059                                           surf_usm_v(1)%qcs,                  &
2060                                           surf_def_v(2)%qcs,                  &
2061                                           surf_lsm_v(2)%qcs,                  &
2062                                           surf_usm_v(2)%qcs,                  &
2063                                           surf_def_v(3)%qcs,                  &
2064                                           surf_lsm_v(3)%qcs,                  &
2065                                           surf_usm_v(3)%qcs, n_out ) 
2066
2067            CASE ( 'ncs' )
2068               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ncs,                  &
2069                                           surf_def_h(1)%ncs,                  &
2070                                           surf_lsm_h%ncs,                     &
2071                                           surf_usm_h%ncs,                     &
2072                                           surf_def_v(0)%ncs,                  &
2073                                           surf_lsm_v(0)%ncs,                  &
2074                                           surf_usm_v(0)%ncs,                  &
2075                                           surf_def_v(1)%ncs,                  &
2076                                           surf_lsm_v(1)%ncs,                  &
2077                                           surf_usm_v(1)%ncs,                  &
2078                                           surf_def_v(2)%ncs,                  &
2079                                           surf_lsm_v(2)%ncs,                  &
2080                                           surf_usm_v(2)%ncs,                  &
2081                                           surf_def_v(3)%ncs,                  &
2082                                           surf_lsm_v(3)%ncs,                  &
2083                                           surf_usm_v(3)%ncs, n_out ) 
2084
2085            CASE ( 'qrs' )
2086               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qrs,                  &
2087                                           surf_def_h(1)%qrs,                  &
2088                                           surf_lsm_h%qrs,                     &
2089                                           surf_usm_h%qrs,                     &
2090                                           surf_def_v(0)%qrs,                  &
2091                                           surf_lsm_v(0)%qrs,                  &
2092                                           surf_usm_v(0)%qrs,                  &
2093                                           surf_def_v(1)%qrs,                  &
2094                                           surf_lsm_v(1)%qrs,                  &
2095                                           surf_usm_v(1)%qrs,                  &
2096                                           surf_def_v(2)%qrs,                  &
2097                                           surf_lsm_v(2)%qrs,                  &
2098                                           surf_usm_v(2)%qrs,                  &
2099                                           surf_def_v(3)%qrs,                  &
2100                                           surf_lsm_v(3)%qrs,                  &
2101                                           surf_usm_v(3)%qrs, n_out ) 
2102
2103            CASE ( 'nrs' )
2104               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%nrs,                  &
2105                                           surf_def_h(1)%nrs,                  &
2106                                           surf_lsm_h%nrs,                     &
2107                                           surf_usm_h%nrs,                     &
2108                                           surf_def_v(0)%nrs,                  &
2109                                           surf_lsm_v(0)%nrs,                  &
2110                                           surf_usm_v(0)%nrs,                  &
2111                                           surf_def_v(1)%nrs,                  &
2112                                           surf_lsm_v(1)%nrs,                  &
2113                                           surf_usm_v(1)%nrs,                  &
2114                                           surf_def_v(2)%nrs,                  &
2115                                           surf_lsm_v(2)%nrs,                  &
2116                                           surf_usm_v(2)%nrs,                  &
2117                                           surf_def_v(3)%nrs,                  &
2118                                           surf_lsm_v(3)%nrs,                  &
2119                                           surf_usm_v(3)%nrs, n_out ) 
2120
2121            CASE ( 'ol' )
2122               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ol,                   &
2123                                           surf_def_h(1)%ol,                   &
2124                                           surf_lsm_h%ol,                      &
2125                                           surf_usm_h%ol,                      &
2126                                           surf_def_v(0)%ol,                   &
2127                                           surf_lsm_v(0)%ol,                   &
2128                                           surf_usm_v(0)%ol,                   &
2129                                           surf_def_v(1)%ol,                   &
2130                                           surf_lsm_v(1)%ol,                   &
2131                                           surf_usm_v(1)%ol,                   &
2132                                           surf_def_v(2)%ol,                   &
2133                                           surf_lsm_v(2)%ol,                   &
2134                                           surf_usm_v(2)%ol,                   &
2135                                           surf_def_v(3)%ol,                   &
2136                                           surf_lsm_v(3)%ol,                   &
2137                                           surf_usm_v(3)%ol, n_out ) 
2138
2139            CASE ( 'z0' )
2140               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%z0,                   &
2141                                           surf_def_h(1)%z0,                   &
2142                                           surf_lsm_h%z0,                      &
2143                                           surf_usm_h%z0,                      &
2144                                           surf_def_v(0)%z0,                   &
2145                                           surf_lsm_v(0)%z0,                   &
2146                                           surf_usm_v(0)%z0,                   &
2147                                           surf_def_v(1)%z0,                   &
2148                                           surf_lsm_v(1)%z0,                   &
2149                                           surf_usm_v(1)%z0,                   &
2150                                           surf_def_v(2)%z0,                   &
2151                                           surf_lsm_v(2)%z0,                   &
2152                                           surf_usm_v(2)%z0,                   &
2153                                           surf_def_v(3)%z0,                   &
2154                                           surf_lsm_v(3)%z0,                   &
2155                                           surf_usm_v(3)%z0, n_out ) 
2156
2157            CASE ( 'z0h' )
2158               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%z0h,                  &
2159                                           surf_def_h(1)%z0h,                  &
2160                                           surf_lsm_h%z0h,                     &
2161                                           surf_usm_h%z0h,                     &
2162                                           surf_def_v(0)%z0h,                  &
2163                                           surf_lsm_v(0)%z0h,                  &
2164                                           surf_usm_v(0)%z0h,                  &
2165                                           surf_def_v(1)%z0h,                  &
2166                                           surf_lsm_v(1)%z0h,                  &
2167                                           surf_usm_v(1)%z0h,                  &
2168                                           surf_def_v(2)%z0h,                  &
2169                                           surf_lsm_v(2)%z0h,                  &
2170                                           surf_usm_v(2)%z0h,                  &
2171                                           surf_def_v(3)%z0h,                  &
2172                                           surf_lsm_v(3)%z0h,                  &
2173                                           surf_usm_v(3)%z0h, n_out )         
2174
2175            CASE ( 'z0q' )
2176               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%z0q,                  &
2177                                           surf_def_h(1)%z0q,                  &
2178                                           surf_lsm_h%z0q,                     &
2179                                           surf_usm_h%z0q,                     &
2180                                           surf_def_v(0)%z0q,                  &
2181                                           surf_lsm_v(0)%z0q,                  &
2182                                           surf_usm_v(0)%z0q,                  &
2183                                           surf_def_v(1)%z0q,                  &
2184                                           surf_lsm_v(1)%z0q,                  &
2185                                           surf_usm_v(1)%z0q,                  &
2186                                           surf_def_v(2)%z0q,                  &
2187                                           surf_lsm_v(2)%z0q,                  &
2188                                           surf_usm_v(2)%z0q,                  &
2189                                           surf_def_v(3)%z0q,                  &
2190                                           surf_lsm_v(3)%z0q,                  &
2191                                           surf_usm_v(3)%z0q, n_out ) 
2192
2193            CASE ( 'theta1' )                                                 
2194               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%pt1,                  &
2195                                           surf_def_h(1)%pt1,                  &
2196                                           surf_lsm_h%pt1,                     &
2197                                           surf_usm_h%pt1,                     &
2198                                           surf_def_v(0)%pt1,                  &
2199                                           surf_lsm_v(0)%pt1,                  &
2200                                           surf_usm_v(0)%pt1,                  &
2201                                           surf_def_v(1)%pt1,                  &
2202                                           surf_lsm_v(1)%pt1,                  &
2203                                           surf_usm_v(1)%pt1,                  &
2204                                           surf_def_v(2)%pt1,                  &
2205                                           surf_lsm_v(2)%pt1,                  &
2206                                           surf_usm_v(2)%pt1,                  &
2207                                           surf_def_v(3)%pt1,                  &
2208                                           surf_lsm_v(3)%pt1,                  &
2209                                           surf_usm_v(3)%pt1, n_out )         
2210                                                                               
2211            CASE ( 'qv1' )                                                     
2212               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qv1,                  &
2213                                           surf_def_h(1)%qv1,                  &
2214                                           surf_lsm_h%qv1,                     &
2215                                           surf_usm_h%qv1,                     &
2216                                           surf_def_v(0)%qv1,                  &
2217                                           surf_lsm_v(0)%qv1,                  &
2218                                           surf_usm_v(0)%qv1,                  &
2219                                           surf_def_v(1)%qv1,                  &
2220                                           surf_lsm_v(1)%qv1,                  &
2221                                           surf_usm_v(1)%qv1,                  &
2222                                           surf_def_v(2)%qv1,                  &
2223                                           surf_lsm_v(2)%qv1,                  &
2224                                           surf_usm_v(2)%qv1,                  &
2225                                           surf_def_v(3)%qv1,                  &
2226                                           surf_lsm_v(3)%qv1,                  &
2227                                           surf_usm_v(3)%qv1, n_out ) 
2228
2229            CASE ( 'thetav1' )
2230               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%vpt1,                 &
2231                                           surf_def_h(1)%vpt1,                 &
2232                                           surf_lsm_h%vpt1,                    &
2233                                           surf_usm_h%vpt1,                    &
2234                                           surf_def_v(0)%vpt1,                 &
2235                                           surf_lsm_v(0)%vpt1,                 &
2236                                           surf_usm_v(0)%vpt1,                 &
2237                                           surf_def_v(1)%vpt1,                 &
2238                                           surf_lsm_v(1)%vpt1,                 &
2239                                           surf_usm_v(1)%vpt1,                 &
2240                                           surf_def_v(2)%vpt1,                 &
2241                                           surf_lsm_v(2)%vpt1,                 &
2242                                           surf_usm_v(2)%vpt1,                 &
2243                                           surf_def_v(3)%vpt1,                 &
2244                                           surf_lsm_v(3)%vpt1,                 &
2245                                           surf_usm_v(3)%vpt1, n_out ) 
2246
2247            CASE ( 'usws' )
2248               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%usws,                 &
2249                                           surf_def_h(1)%usws,                 &
2250                                           surf_lsm_h%usws,                    &
2251                                           surf_usm_h%usws,                    &
2252                                           surf_def_v(0)%usws,                 &
2253                                           surf_lsm_v(0)%usws,                 &
2254                                           surf_usm_v(0)%usws,                 &
2255                                           surf_def_v(1)%usws,                 &
2256                                           surf_lsm_v(1)%usws,                 &
2257                                           surf_usm_v(1)%usws,                 &
2258                                           surf_def_v(2)%usws,                 &
2259                                           surf_lsm_v(2)%usws,                 &
2260                                           surf_usm_v(2)%usws,                 &
2261                                           surf_def_v(3)%usws,                 &
2262                                           surf_lsm_v(3)%usws,                 &
2263                                           surf_usm_v(3)%usws, n_out ) 
2264
2265            CASE ( 'vsws' )
2266               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%vsws,                 &
2267                                           surf_def_h(1)%vsws,                 &
2268                                           surf_lsm_h%vsws,                    &
2269                                           surf_usm_h%vsws,                    &
2270                                           surf_def_v(0)%vsws,                 &
2271                                           surf_lsm_v(0)%vsws,                 &
2272                                           surf_usm_v(0)%vsws,                 &
2273                                           surf_def_v(1)%vsws,                 &
2274                                           surf_lsm_v(1)%vsws,                 &
2275                                           surf_usm_v(1)%vsws,                 &
2276                                           surf_def_v(2)%vsws,                 &
2277                                           surf_lsm_v(2)%vsws,                 &
2278                                           surf_usm_v(2)%vsws,                 &
2279                                           surf_def_v(3)%vsws,                 &
2280                                           surf_lsm_v(3)%vsws,                 &
2281                                           surf_usm_v(3)%vsws, n_out ) 
2282
2283            CASE ( 'shf' )
2284               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%shf,                  &
2285                                           surf_def_h(1)%shf,                  &
2286                                           surf_lsm_h%shf,                     &
2287                                           surf_usm_h%shf,                     & 
2288                                           surf_def_v(0)%shf,                  &
2289                                           surf_lsm_v(0)%shf,                  &
2290                                           surf_usm_v(0)%shf,                  &
2291                                           surf_def_v(1)%shf,                  &
2292                                           surf_lsm_v(1)%shf,                  &
2293                                           surf_usm_v(1)%shf,                  &
2294                                           surf_def_v(2)%shf,                  &
2295                                           surf_lsm_v(2)%shf,                  &
2296                                           surf_usm_v(2)%shf,                  &
2297                                           surf_def_v(3)%shf,                  &
2298                                           surf_lsm_v(3)%shf,                  &
2299                                           surf_usm_v(3)%shf, n_out )
2300
2301            CASE ( 'qsws' )
2302               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qsws,                 &
2303                                           surf_def_h(1)%qsws,                 &
2304                                           surf_lsm_h%qsws,                    &
2305                                           surf_usm_h%qsws,                    &
2306                                           surf_def_v(0)%qsws,                 &
2307                                           surf_lsm_v(0)%qsws,                 &
2308                                           surf_usm_v(0)%qsws,                 &
2309                                           surf_def_v(1)%qsws,                 &
2310                                           surf_lsm_v(1)%qsws,                 &
2311                                           surf_usm_v(1)%qsws,                 &
2312                                           surf_def_v(2)%qsws,                 &
2313                                           surf_lsm_v(2)%qsws,                 &
2314                                           surf_usm_v(2)%qsws,                 &
2315                                           surf_def_v(3)%qsws,                 &
2316                                           surf_lsm_v(3)%qsws,                 &
2317                                           surf_usm_v(3)%qsws, n_out ) 
2318
2319            CASE ( 'ssws' )
2320               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ssws,                 &
2321                                           surf_def_h(1)%ssws,                 &
2322                                           surf_lsm_h%ssws,                    &
2323                                           surf_usm_h%ssws,                    &
2324                                           surf_def_v(0)%ssws,                 &
2325                                           surf_lsm_v(0)%ssws,                 &
2326                                           surf_usm_v(0)%ssws,                 &
2327                                           surf_def_v(1)%ssws,                 &
2328                                           surf_lsm_v(1)%ssws,                 &
2329                                           surf_usm_v(1)%ssws,                 &
2330                                           surf_def_v(2)%ssws,                 &
2331                                           surf_lsm_v(2)%ssws,                 &
2332                                           surf_usm_v(2)%ssws,                 &
2333                                           surf_def_v(3)%ssws,                 &
2334                                           surf_lsm_v(3)%ssws,                 &
2335                                           surf_usm_v(3)%ssws, n_out ) 
2336
2337            CASE ( 'qcsws' )
2338               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qcsws,                &
2339                                           surf_def_h(1)%qcsws,                &
2340                                           surf_lsm_h%qcsws,                   &
2341                                           surf_usm_h%qcsws,                   &
2342                                           surf_def_v(0)%qcsws,                &
2343                                           surf_lsm_v(0)%qcsws,                &
2344                                           surf_usm_v(0)%qcsws,                &
2345                                           surf_def_v(1)%qcsws,                &
2346                                           surf_lsm_v(1)%qcsws,                &
2347                                           surf_usm_v(1)%qcsws,                &
2348                                           surf_def_v(2)%qcsws,                &
2349                                           surf_lsm_v(2)%qcsws,                &
2350                                           surf_usm_v(2)%qcsws,                &
2351                                           surf_def_v(3)%qcsws,                &
2352                                           surf_lsm_v(3)%qcsws,                &
2353                                           surf_usm_v(3)%qcsws, n_out ) 
2354
2355            CASE ( 'ncsws' )
2356               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ncsws,                &
2357                                           surf_def_h(1)%ncsws,                &
2358                                           surf_lsm_h%ncsws,                   &
2359                                           surf_usm_h%ncsws,                   &
2360                                           surf_def_v(0)%ncsws,                &
2361                                           surf_lsm_v(0)%ncsws,                &
2362                                           surf_usm_v(0)%ncsws,                &
2363                                           surf_def_v(1)%ncsws,                &
2364                                           surf_lsm_v(1)%ncsws,                &
2365                                           surf_usm_v(1)%ncsws,                &
2366                                           surf_def_v(2)%ncsws,                &
2367                                           surf_lsm_v(2)%ncsws,                &
2368                                           surf_usm_v(2)%ncsws,                &
2369                                           surf_def_v(3)%ncsws,                &
2370                                           surf_lsm_v(3)%ncsws,                &
2371                                           surf_usm_v(3)%ncsws, n_out ) 
2372
2373            CASE ( 'qrsws' )
2374               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%qrsws,                &
2375                                           surf_def_h(1)%qrsws,                &
2376                                           surf_lsm_h%qrsws,                   &
2377                                           surf_usm_h%qrsws,                   &
2378                                           surf_def_v(0)%qrsws,                &
2379                                           surf_lsm_v(0)%qrsws,                &
2380                                           surf_usm_v(0)%qrsws,                &
2381                                           surf_def_v(1)%qrsws,                &
2382                                           surf_lsm_v(1)%qrsws,                &
2383                                           surf_usm_v(1)%qrsws,                &
2384                                           surf_def_v(2)%qrsws,                &
2385                                           surf_lsm_v(2)%qrsws,                &
2386                                           surf_usm_v(2)%qrsws,                &
2387                                           surf_def_v(3)%qrsws,                &
2388                                           surf_lsm_v(3)%qrsws,                &
2389                                           surf_usm_v(3)%qrsws, n_out ) 
2390
2391            CASE ( 'nrsws' )
2392               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%nrsws,                &
2393                                           surf_def_h(1)%nrsws,                &
2394                                           surf_lsm_h%nrsws,                   &
2395                                           surf_usm_h%nrsws,                   &
2396                                           surf_def_v(0)%nrsws,                &
2397                                           surf_lsm_v(0)%nrsws,                &
2398                                           surf_usm_v(0)%nrsws,                &
2399                                           surf_def_v(1)%nrsws,                &
2400                                           surf_lsm_v(1)%nrsws,                &
2401                                           surf_usm_v(1)%nrsws,                &
2402                                           surf_def_v(2)%nrsws,                &
2403                                           surf_lsm_v(2)%nrsws,                &
2404                                           surf_usm_v(2)%nrsws,                &
2405                                           surf_def_v(3)%nrsws,                &
2406                                           surf_lsm_v(3)%nrsws,                &
2407                                           surf_usm_v(3)%nrsws, n_out ) 
2408
2409            CASE ( 'sasws' )
2410               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%sasws,                &
2411                                           surf_def_h(1)%sasws,                &
2412                                           surf_lsm_h%sasws,                   &
2413                                           surf_usm_h%sasws,                   &
2414                                           surf_def_v(0)%sasws,                &
2415                                           surf_lsm_v(0)%sasws,                &
2416                                           surf_usm_v(0)%sasws,                &
2417                                           surf_def_v(1)%sasws,                &
2418                                           surf_lsm_v(1)%sasws,                &
2419                                           surf_usm_v(1)%sasws,                &
2420                                           surf_def_v(2)%sasws,                &
2421                                           surf_lsm_v(2)%sasws,                &
2422                                           surf_usm_v(2)%sasws,                &
2423                                           surf_def_v(3)%sasws,                &
2424                                           surf_lsm_v(3)%sasws,                &
2425                                           surf_usm_v(3)%sasws, n_out ) 
2426
2427            CASE ( 'q_surface' )
2428               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%q_surface,            &
2429                                           surf_def_h(1)%q_surface,            &
2430                                           surf_lsm_h%q_surface,               &
2431                                           surf_usm_h%q_surface,               &
2432                                           surf_def_v(0)%q_surface,            &
2433                                           surf_lsm_v(0)%q_surface,            &
2434                                           surf_usm_v(0)%q_surface,            &
2435                                           surf_def_v(1)%q_surface,            &
2436                                           surf_lsm_v(1)%q_surface,            &
2437                                           surf_usm_v(1)%q_surface,            &
2438                                           surf_def_v(2)%q_surface,            &
2439                                           surf_lsm_v(2)%q_surface,            &
2440                                           surf_usm_v(2)%q_surface,            &
2441                                           surf_def_v(3)%q_surface,            &
2442                                           surf_lsm_v(3)%q_surface,            &
2443                                           surf_usm_v(3)%q_surface, n_out ) 
2444
2445            CASE ( 'theta_surface' )
2446               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%pt_surface,           &
2447                                           surf_def_h(1)%pt_surface,           &
2448                                           surf_lsm_h%pt_surface,              &
2449                                           surf_usm_h%pt_surface,              &
2450                                           surf_def_v(0)%pt_surface,           &
2451                                           surf_lsm_v(0)%pt_surface,           &
2452                                           surf_usm_v(0)%pt_surface,           &
2453                                           surf_def_v(1)%pt_surface,           &
2454                                           surf_lsm_v(1)%pt_surface,           &
2455                                           surf_usm_v(1)%pt_surface,           &
2456                                           surf_def_v(2)%pt_surface,           &
2457                                           surf_lsm_v(2)%pt_surface,           &
2458                                           surf_usm_v(2)%pt_surface,           &
2459                                           surf_def_v(3)%pt_surface,           &
2460                                           surf_lsm_v(3)%pt_surface,           &
2461                                           surf_usm_v(3)%pt_surface, n_out ) 
2462
2463            CASE ( 'thetav_surface' )
2464               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%vpt_surface,          &
2465                                           surf_def_h(1)%vpt_surface,          &
2466                                           surf_lsm_h%vpt_surface,             &
2467                                           surf_usm_h%vpt_surface,             &
2468                                           surf_def_v(0)%vpt_surface,          &
2469                                           surf_lsm_v(0)%vpt_surface,          &
2470                                           surf_usm_v(0)%vpt_surface,          &
2471                                           surf_def_v(1)%vpt_surface,          &
2472                                           surf_lsm_v(1)%vpt_surface,          &
2473                                           surf_usm_v(1)%vpt_surface,          &
2474                                           surf_def_v(2)%vpt_surface,          &
2475                                           surf_lsm_v(2)%vpt_surface,          &
2476                                           surf_usm_v(2)%vpt_surface,          &
2477                                           surf_def_v(3)%vpt_surface,          &
2478                                           surf_lsm_v(3)%vpt_surface,          &
2479                                           surf_usm_v(3)%vpt_surface, n_out ) 
2480
2481            CASE ( 'rad_net' )
2482               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%rad_net,              &
2483                                           surf_def_h(1)%rad_net,              &
2484                                           surf_lsm_h%rad_net,                 &
2485                                           surf_usm_h%rad_net,                 &
2486                                           surf_def_v(0)%rad_net,              &
2487                                           surf_lsm_v(0)%rad_net,              &
2488                                           surf_usm_v(0)%rad_net,              &
2489                                           surf_def_v(1)%rad_net,              &
2490                                           surf_lsm_v(1)%rad_net,              &
2491                                           surf_usm_v(1)%rad_net,              &
2492                                           surf_def_v(2)%rad_net,              &
2493                                           surf_lsm_v(2)%rad_net,              &
2494                                           surf_usm_v(2)%rad_net,              &
2495                                           surf_def_v(3)%rad_net,              &
2496                                           surf_lsm_v(3)%rad_net,              &
2497                                           surf_usm_v(3)%rad_net, n_out ) 
2498
2499            CASE ( 'rad_lw_in' )
2500               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%rad_lw_in,            &
2501                                           surf_def_h(1)%rad_lw_in,            &
2502                                           surf_lsm_h%rad_lw_in,               &
2503                                           surf_usm_h%rad_lw_in,               &
2504                                           surf_def_v(0)%rad_lw_in,            &
2505                                           surf_lsm_v(0)%rad_lw_in,            &
2506                                           surf_usm_v(0)%rad_lw_in,            &
2507                                           surf_def_v(1)%rad_lw_in,            &
2508                                           surf_lsm_v(1)%rad_lw_in,            &
2509                                           surf_usm_v(1)%rad_lw_in,            &
2510                                           surf_def_v(2)%rad_lw_in,            &
2511                                           surf_lsm_v(2)%rad_lw_in,            &
2512                                           surf_usm_v(2)%rad_lw_in,            &
2513                                           surf_def_v(3)%rad_lw_in,            &
2514                                           surf_lsm_v(3)%rad_lw_in,            &
2515                                           surf_usm_v(3)%rad_lw_in, n_out ) 
2516
2517            CASE ( 'rad_lw_out' )
2518               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%rad_lw_out,           &
2519                                           surf_def_h(1)%rad_lw_out,           &
2520                                           surf_lsm_h%rad_lw_out,              &
2521                                           surf_usm_h%rad_lw_out,              &
2522                                           surf_def_v(0)%rad_lw_out,           &
2523                                           surf_lsm_v(0)%rad_lw_out,           &
2524                                           surf_usm_v(0)%rad_lw_out,           &
2525                                           surf_def_v(1)%rad_lw_out,           &
2526                                           surf_lsm_v(1)%rad_lw_out,           &
2527                                           surf_usm_v(1)%rad_lw_out,           &
2528                                           surf_def_v(2)%rad_lw_out,           &
2529                                           surf_lsm_v(2)%rad_lw_out,           &
2530                                           surf_usm_v(2)%rad_lw_out,           &
2531                                           surf_def_v(3)%rad_lw_out,           &
2532                                           surf_lsm_v(3)%rad_lw_out,           &
2533                                           surf_usm_v(3)%rad_lw_out, n_out ) 
2534
2535            CASE ( 'rad_sw_in' )
2536               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%rad_sw_in,            &
2537                                           surf_def_h(1)%rad_sw_in,            &
2538                                           surf_lsm_h%rad_sw_in,               &
2539                                           surf_usm_h%rad_sw_in,               &
2540                                           surf_def_v(0)%rad_sw_in,            &
2541                                           surf_lsm_v(0)%rad_sw_in,            &
2542                                           surf_usm_v(0)%rad_sw_in,            &
2543                                           surf_def_v(1)%rad_sw_in,            &
2544                                           surf_lsm_v(1)%rad_sw_in,            &
2545                                           surf_usm_v(1)%rad_sw_in,            &
2546                                           surf_def_v(2)%rad_sw_in,            &
2547                                           surf_lsm_v(2)%rad_sw_in,            &
2548                                           surf_usm_v(2)%rad_sw_in,            &
2549                                           surf_def_v(3)%rad_sw_in,            &
2550                                           surf_lsm_v(3)%rad_sw_in,            &
2551                                           surf_usm_v(3)%rad_sw_in, n_out ) 
2552
2553            CASE ( 'rad_sw_out' )
2554               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%rad_sw_out,           &
2555                                           surf_def_h(1)%rad_sw_out,           &
2556                                           surf_lsm_h%rad_sw_out,              &
2557                                           surf_usm_h%rad_sw_out,              &
2558                                           surf_def_v(0)%rad_sw_out,           &
2559                                           surf_lsm_v(0)%rad_sw_out,           &
2560                                           surf_usm_v(0)%rad_sw_out,           &
2561                                           surf_def_v(1)%rad_sw_out,           &
2562                                           surf_lsm_v(1)%rad_sw_out,           &
2563                                           surf_usm_v(1)%rad_sw_out,           &
2564                                           surf_def_v(2)%rad_sw_out,           &
2565                                           surf_lsm_v(2)%rad_sw_out,           &
2566                                           surf_usm_v(2)%rad_sw_out,           &
2567                                           surf_def_v(3)%rad_sw_out,           &
2568                                           surf_lsm_v(3)%rad_sw_out,           &
2569                                           surf_usm_v(3)%rad_sw_out, n_out ) 
2570
2571            CASE ( 'ghf' )
2572               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%ghf,                  &
2573                                           surf_def_h(1)%ghf,                  &
2574                                           surf_lsm_h%ghf,                     &
2575                                           surf_usm_h%ghf,                     &
2576                                           surf_def_v(0)%ghf,                  &
2577                                           surf_lsm_v(0)%ghf,                  &
2578                                           surf_usm_v(0)%ghf,                  &
2579                                           surf_def_v(1)%ghf,                  &
2580                                           surf_lsm_v(1)%ghf,                  &
2581                                           surf_usm_v(1)%ghf,                  &
2582                                           surf_def_v(2)%ghf,                  &
2583                                           surf_lsm_v(2)%ghf,                  &
2584                                           surf_usm_v(2)%ghf,                  &
2585                                           surf_def_v(3)%ghf,                  &
2586                                           surf_lsm_v(3)%ghf,                  &
2587                                           surf_usm_v(3)%ghf, n_out )         
2588                                                                               
2589            CASE ( 'r_a' )                                                     
2590               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%r_a,                  &
2591                                           surf_def_h(1)%r_a,                  &
2592                                           surf_lsm_h%r_a,                     &
2593                                           surf_usm_h%r_a,                     &
2594                                           surf_def_v(0)%r_a,                  &
2595                                           surf_lsm_v(0)%r_a,                  &
2596                                           surf_usm_v(0)%r_a,                  &
2597                                           surf_def_v(1)%r_a,                  &
2598                                           surf_lsm_v(1)%r_a,                  &
2599                                           surf_usm_v(1)%r_a,                  &
2600                                           surf_def_v(2)%r_a,                  &
2601                                           surf_lsm_v(2)%r_a,                  &
2602                                           surf_usm_v(2)%r_a,                  &
2603                                           surf_def_v(3)%r_a,                  &
2604                                           surf_lsm_v(3)%r_a,                  &
2605                                           surf_usm_v(3)%r_a, n_out )         
2606                                                                               
2607            CASE ( 'r_soil' )                                                 
2608               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%r_soil,               &
2609                                           surf_def_h(1)%r_soil,               &
2610                                           surf_lsm_h%r_soil,                  &
2611                                           surf_usm_h%r_soil,                  &
2612                                           surf_def_v(0)%r_soil,               &
2613                                           surf_lsm_v(0)%r_soil,               &
2614                                           surf_usm_v(0)%r_soil,               &
2615                                           surf_def_v(1)%r_soil,               &
2616                                           surf_lsm_v(1)%r_soil,               &
2617                                           surf_usm_v(1)%r_soil,               &
2618                                           surf_def_v(2)%r_soil,               &
2619                                           surf_lsm_v(2)%r_soil,               &
2620                                           surf_usm_v(2)%r_soil,               &
2621                                           surf_def_v(3)%r_soil,               &
2622                                           surf_lsm_v(3)%r_soil,               &
2623                                           surf_usm_v(3)%r_soil, n_out ) 
2624
2625            CASE ( 'r_canopy' )
2626               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%r_canopy,             &
2627                                           surf_def_h(1)%r_canopy,             &
2628                                           surf_lsm_h%r_canopy,                &
2629                                           surf_usm_h%r_canopy,                &
2630                                           surf_def_v(0)%r_canopy,             &
2631                                           surf_lsm_v(0)%r_canopy,             &
2632                                           surf_usm_v(0)%r_canopy,             &
2633                                           surf_def_v(1)%r_canopy,             &
2634                                           surf_lsm_v(1)%r_canopy,             &
2635                                           surf_usm_v(1)%r_canopy,             &
2636                                           surf_def_v(2)%r_canopy,             &
2637                                           surf_lsm_v(2)%r_canopy,             &
2638                                           surf_usm_v(2)%r_canopy,             &
2639                                           surf_def_v(3)%r_canopy,             &
2640                                           surf_lsm_v(3)%r_canopy,             &
2641                                           surf_usm_v(3)%r_canopy, n_out ) 
2642
2643            CASE ( 'r_s' )
2644               CALL surface_output_sum_up( surf_def_h(0)%r_s,                  &
2645                                           surf_def_h(1)%r_s,                  &
2646                                           surf_lsm_h%r_s,                     &
2647                                           surf_usm_h%r_s,                     &
2648                                           surf_def_v(0)%r_s,                  &
2649                                           surf_lsm_v(0)%r_s,                  &
2650                                           surf_usm_v(0)%r_s,                  &
2651                                           surf_def_v(1)%r_s,                  &
2652                                           surf_lsm_v(1)%r_s,                  &
2653                                           surf_usm_v(1)%r_s,                  &
2654                                           surf_def_v(2)%r_s,                  &
2655                                           surf_lsm_v(2)%r_s,                  &
2656                                           surf_usm_v(2)%r_s,                  &
2657                                           surf_def_v(3)%r_s,                  &
2658                                           surf_lsm_v(3)%r_s,                  &
2659                                           surf_usm_v(3)%r_s, n_out ) 
2660
2661         END SELECT
2662      ENDDO
2663     
2664   
2665   END SUBROUTINE surface_output_averaging
2666   
2667!------------------------------------------------------------------------------!
2668! Description:
2669! ------------
2670!> Sum-up the surface data for average output variables. 
2671!------------------------------------------------------------------------------!   
2672   SUBROUTINE surface_output_sum_up(  var_def_h0, var_def_h1,                  &
2673                                      var_lsm_h, var_usm_h,                    &
2674                                      var_def_v0, var_def_v1, var_def_v2,      &
2675                                      var_def_v3,                              &
2676                                      var_lsm_v0, var_lsm_v1, var_lsm_v2,      &
2677                                      var_lsm_v3,                              &
2678                                      var_usm_v0, var_usm_v1, var_usm_v2,      &
2679                                      var_usm_v3, n_out )
2680   
2681      IMPLICIT NONE
2682
2683      INTEGER(iwp) ::  m          !< running index for surface elements
2684      INTEGER(iwp) ::  n_out      !< index for output variable
2685      INTEGER(iwp) ::  n_surf     !< running index for surface elements
2686     
2687      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_h0 !< output variable at upward-facing default-type surfaces
2688      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_h1 !< output variable at downward-facing default-type surfaces
2689      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_h  !< output variable at upward-facing natural-type surfaces
2690      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_h  !< output variable at upward-facing urban-type surfaces
2691      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v0 !< output variable at northward-facing default-type surfaces
2692      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v1 !< output variable at southward-facing default-type surfaces
2693      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v2 !< output variable at eastward-facing default-type surfaces
2694      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v3 !< output variable at westward-facing default-type surfaces
2695      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v0 !< output variable at northward-facing natural-type surfaces
2696      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v1 !< output variable at southward-facing natural-type surfaces
2697      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v2 !< output variable at eastward-facing natural-type surfaces
2698      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v3 !< output variable at westward-facing natural-type surfaces
2699      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v0 !< output variable at northward-facing urban-type surfaces
2700      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v1 !< output variable at southward-facing urban-type surfaces
2701      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v2 !< output variable at eastward-facing urban-type surfaces
2702      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v3 !< output variable at westward-facing urban-type surfaces
2703     
2704!     
2705!--   Set counter variable to zero before the variable is written to
2706!--   the output array.
2707      n_surf = 0
2708     
2709!
2710!--   Write the horizontal surfaces.
2711!--   Before each the variable is written to the output data structure, first
2712!--   check if the variable for the respective surface type is defined.
2713!--   If a variable is not defined, skip the block and increment the counter
2714!--   variable by the number of surface elements of this type. Usually this
2715!--   is zere, however, there might be the situation that e.g. urban surfaces
2716!--   are defined but the respective variable is not allocated for this surface
2717!--   type. To write the data on the exact position, increment the counter.
2718      IF ( ALLOCATED( var_def_h0 ) )  THEN
2719         DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
2720            n_surf                        = n_surf + 1
2721            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2722                                          + var_def_h0(m)
2723         ENDDO
2724      ELSE
2725         n_surf = n_surf + surf_def_h(0)%ns 
2726      ENDIF
2727      IF ( ALLOCATED( var_def_h1 ) )  THEN
2728         DO  m = 1, surf_def_h(1)%ns
2729            n_surf                   = n_surf + 1
2730            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2731                                          + var_def_h1(m)
2732         ENDDO
2733      ELSE
2734         n_surf = n_surf + surf_def_h(1)%ns
2735      ENDIF
2736      IF ( ALLOCATED( var_lsm_h ) )  THEN
2737         DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
2738            n_surf                        = n_surf + 1
2739            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2740                                          + var_lsm_h(m)
2741         ENDDO
2742      ELSE
2743         n_surf = n_surf + surf_lsm_h%ns
2744      ENDIF
2745      IF ( ALLOCATED( var_usm_h ) )  THEN
2746         DO  m = 1, surf_usm_h%ns
2747            n_surf                        = n_surf + 1
2748            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2749                                          + var_usm_h(m)
2750         ENDDO
2751      ELSE
2752         n_surf = n_surf + surf_usm_h%ns
2753      ENDIF
2754!
2755!--   Write northward-facing
2756      IF ( ALLOCATED( var_def_v0 ) )  THEN
2757         DO  m = 1, surf_def_v(0)%ns
2758            n_surf                        = n_surf + 1
2759            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2760                                          + var_def_v0(m)
2761         ENDDO
2762      ELSE
2763         n_surf = n_surf + surf_def_v(0)%ns
2764      ENDIF
2765      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v0 ) )  THEN
2766         DO  m = 1, surf_lsm_v(0)%ns
2767            n_surf                        = n_surf + 1
2768            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2769                                          + var_lsm_v0(m)
2770         ENDDO
2771      ELSE
2772         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(0)%ns
2773      ENDIF
2774      IF ( ALLOCATED( var_usm_v0 ) )  THEN
2775         DO  m = 1, surf_usm_v(0)%ns
2776            n_surf                        = n_surf + 1
2777            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2778                                          + var_usm_v0(m)
2779         ENDDO
2780      ELSE
2781         n_surf = n_surf + surf_usm_v(0)%ns
2782      ENDIF
2783!
2784!--   Write southward-facing
2785      IF ( ALLOCATED( var_def_v1 ) )  THEN
2786         DO  m = 1, surf_def_v(1)%ns
2787            n_surf                        = n_surf + 1
2788            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2789                                          + var_def_v1(m)
2790         ENDDO
2791      ELSE
2792         n_surf = n_surf + surf_def_v(1)%ns
2793      ENDIF
2794      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v1 ) )  THEN
2795         DO  m = 1, surf_lsm_v(1)%ns
2796            n_surf                        = n_surf + 1
2797            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2798                                          + var_lsm_v1(m)
2799         ENDDO
2800      ELSE
2801         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(1)%ns
2802      ENDIF
2803      IF ( ALLOCATED( var_usm_v1 ) )  THEN
2804         DO  m = 1, surf_usm_v(1)%ns
2805            n_surf                        = n_surf + 1
2806            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2807                                          + var_usm_v1(m)
2808         ENDDO
2809      ELSE
2810         n_surf = n_surf + surf_usm_v(1)%ns
2811      ENDIF
2812!
2813!--   Write eastward-facing
2814      IF ( ALLOCATED( var_def_v2 ) )  THEN
2815         DO  m = 1, surf_def_v(2)%ns
2816            n_surf                        = n_surf + 1
2817            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2818                                          + var_def_v2(m)
2819         ENDDO
2820      ELSE
2821         n_surf = n_surf + surf_def_v(2)%ns
2822      ENDIF
2823      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v2 ) )  THEN
2824         DO  m = 1, surf_lsm_v(2)%ns
2825            n_surf                        = n_surf + 1
2826            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2827                                          + var_lsm_v2(m)
2828         ENDDO
2829      ELSE
2830         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(2)%ns
2831      ENDIF
2832      IF ( ALLOCATED( var_usm_v2 ) )  THEN
2833         DO  m = 1, surf_usm_v(2)%ns
2834            n_surf                        = n_surf + 1
2835            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2836                                          + var_usm_v2(m)
2837         ENDDO
2838      ELSE
2839         n_surf = n_surf + surf_usm_v(2)%ns
2840      ENDIF
2841!
2842!--   Write westward-facing
2843      IF ( ALLOCATED( var_def_v3 ) )  THEN
2844         DO  m = 1, surf_def_v(3)%ns
2845            n_surf                        = n_surf + 1
2846            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2847                                          + var_def_v3(m)
2848         ENDDO
2849      ELSE
2850         n_surf = n_surf + surf_def_v(3)%ns
2851      ENDIF
2852      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v3 ) )  THEN
2853         DO  m = 1, surf_lsm_v(3)%ns
2854            n_surf                        = n_surf + 1
2855            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2856                                          + var_lsm_v3(m)
2857         ENDDO
2858      ELSE
2859         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(3)%ns
2860      ENDIF
2861      IF ( ALLOCATED( var_usm_v3 ) )  THEN
2862         DO  m = 1, surf_usm_v(3)%ns
2863            n_surf                        = n_surf + 1
2864            surfaces%var_av(n_surf,n_out) = surfaces%var_av(n_surf,n_out)      &
2865                                          + var_usm_v3(m)
2866         ENDDO
2867      ELSE
2868         n_surf = n_surf + surf_usm_v(3)%ns
2869      ENDIF
2870   
2871   END SUBROUTINE surface_output_sum_up
2872   
2873!------------------------------------------------------------------------------!
2874! Description:
2875! ------------
2876!> Collect the surface data from different types and different orientation.
2877!------------------------------------------------------------------------------!
2878   SUBROUTINE surface_output_collect( var_def_h0, var_def_h1,                  &
2879                                      var_lsm_h, var_usm_h,                    &
2880                                      var_def_v0, var_def_v1, var_def_v2,      &
2881                                      var_def_v3,                              &
2882                                      var_lsm_v0, var_lsm_v1, var_lsm_v2,      &
2883                                      var_lsm_v3,                              &
2884                                      var_usm_v0, var_usm_v1, var_usm_v2,      &
2885                                      var_usm_v3 )
2886   
2887      IMPLICIT NONE
2888
2889      INTEGER(iwp) ::  m      !< running index for surface elements
2890      INTEGER(iwp) ::  n_surf !< running index for surface elements
2891     
2892      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_h0 !< output variable at upward-facing default-type surfaces
2893      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_h1 !< output variable at downward-facing default-type surfaces
2894      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_h  !< output variable at upward-facing natural-type surfaces
2895      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_h  !< output variable at upward-facing urban-type surfaces
2896      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v0 !< output variable at northward-facing default-type surfaces
2897      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v1 !< output variable at southward-facing default-type surfaces
2898      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v2 !< output variable at eastward-facing default-type surfaces
2899      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_def_v3 !< output variable at westward-facing default-type surfaces
2900      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v0 !< output variable at northward-facing natural-type surfaces
2901      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v1 !< output variable at southward-facing natural-type surfaces
2902      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v2 !< output variable at eastward-facing natural-type surfaces
2903      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_lsm_v3 !< output variable at westward-facing natural-type surfaces
2904      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v0 !< output variable at northward-facing urban-type surfaces
2905      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v1 !< output variable at southward-facing urban-type surfaces
2906      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v2 !< output variable at eastward-facing urban-type surfaces
2907      REAL(wp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE, INTENT(IN) ::  var_usm_v3 !< output variable at westward-facing urban-type surfaces
2908     
2909!     
2910!--   Set counter variable to zero before the variable is written to
2911!--   the output array.
2912      n_surf = 0
2913     
2914!
2915!--   Write the horizontal surfaces.
2916!--   Before each the variable is written to the output data structure, first
2917!--   check if the variable for the respective surface type is defined.
2918!--   If a variable is not defined, skip the block and increment the counter
2919!--   variable by the number of surface elements of this type. Usually this
2920!--   is zere, however, there might be the situation that e.g. urban surfaces
2921!--   are defined but the respective variable is not allocated for this surface
2922!--   type. To write the data on the exact position, increment the counter.
2923      IF ( ALLOCATED( var_def_h0 ) )  THEN
2924         DO  m = 1, surf_def_h(0)%ns
2925            n_surf                   = n_surf + 1
2926            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_h0(m)
2927         ENDDO
2928      ELSE
2929         n_surf = n_surf + surf_def_h(0)%ns 
2930      ENDIF
2931      IF ( ALLOCATED( var_def_h1 ) )  THEN
2932         DO  m = 1, surf_def_h(1)%ns
2933            n_surf                   = n_surf + 1
2934            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_h1(m)
2935         ENDDO
2936      ELSE
2937         n_surf = n_surf + surf_def_h(1)%ns
2938      ENDIF
2939      IF ( ALLOCATED( var_lsm_h ) )  THEN
2940         DO  m = 1, surf_lsm_h%ns
2941            n_surf                   = n_surf + 1
2942            surfaces%var_out(n_surf) = var_lsm_h(m)
2943         ENDDO
2944      ELSE
2945         n_surf = n_surf + surf_lsm_h%ns
2946      ENDIF
2947      IF ( ALLOCATED( var_usm_h ) )  THEN
2948         DO  m = 1, surf_usm_h%ns
2949            n_surf                   = n_surf + 1
2950            surfaces%var_out(n_surf) = var_usm_h(m)
2951         ENDDO
2952      ELSE
2953         n_surf = n_surf + surf_usm_h%ns
2954      ENDIF
2955!
2956!--   Write northward-facing
2957      IF ( ALLOCATED( var_def_v0 ) )  THEN
2958         DO  m = 1, surf_def_v(0)%ns
2959            n_surf                   = n_surf + 1
2960            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_v0(m)
2961         ENDDO
2962      ELSE
2963         n_surf = n_surf + surf_def_v(0)%ns
2964      ENDIF
2965      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v0 ) )  THEN
2966         DO  m = 1, surf_lsm_v(0)%ns
2967            n_surf                   = n_surf + 1
2968            surfaces%var_out(n_surf) = var_lsm_v0(m)
2969         ENDDO
2970      ELSE
2971         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(0)%ns
2972      ENDIF
2973      IF ( ALLOCATED( var_usm_v0 ) )  THEN
2974         DO  m = 1, surf_usm_v(0)%ns
2975            n_surf                   = n_surf + 1
2976            surfaces%var_out(n_surf) = var_usm_v0(m)
2977         ENDDO
2978      ELSE
2979         n_surf = n_surf + surf_usm_v(0)%ns
2980      ENDIF
2981!
2982!--   Write southward-facing
2983      IF ( ALLOCATED( var_def_v1 ) )  THEN
2984         DO  m = 1, surf_def_v(1)%ns
2985            n_surf                   = n_surf + 1
2986            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_v1(m)
2987         ENDDO
2988      ELSE
2989         n_surf = n_surf + surf_def_v(1)%ns
2990      ENDIF
2991      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v1 ) )  THEN
2992         DO  m = 1, surf_lsm_v(1)%ns
2993            n_surf                   = n_surf + 1
2994            surfaces%var_out(n_surf) = var_lsm_v1(m)
2995         ENDDO
2996      ELSE
2997         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(1)%ns
2998      ENDIF
2999      IF ( ALLOCATED( var_usm_v1 ) )  THEN
3000         DO  m = 1, surf_usm_v(1)%ns
3001            n_surf                   = n_surf + 1
3002            surfaces%var_out(n_surf) = var_usm_v1(m)
3003         ENDDO
3004      ELSE
3005         n_surf = n_surf + surf_usm_v(1)%ns
3006      ENDIF
3007!
3008!--   Write eastward-facing
3009      IF ( ALLOCATED( var_def_v2 ) )  THEN
3010         DO  m = 1, surf_def_v(2)%ns
3011            n_surf                   = n_surf + 1
3012            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_v2(m)
3013         ENDDO
3014      ELSE
3015         n_surf = n_surf + surf_def_v(2)%ns
3016      ENDIF
3017      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v2 ) )  THEN
3018         DO  m = 1, surf_lsm_v(2)%ns
3019            n_surf                   = n_surf + 1
3020            surfaces%var_out(n_surf) = var_lsm_v2(m)
3021         ENDDO
3022      ELSE
3023         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(2)%ns
3024      ENDIF
3025      IF ( ALLOCATED( var_usm_v2 ) )  THEN
3026         DO  m = 1, surf_usm_v(2)%ns
3027            n_surf                   = n_surf + 1
3028            surfaces%var_out(n_surf) = var_usm_v2(m)
3029         ENDDO
3030      ELSE
3031         n_surf = n_surf + surf_usm_v(2)%ns
3032      ENDIF
3033!
3034!--   Write westward-facing
3035      IF ( ALLOCATED( var_def_v3 ) )  THEN
3036         DO  m = 1, surf_def_v(3)%ns
3037            n_surf                   = n_surf + 1
3038            surfaces%var_out(n_surf) = var_def_v3(m)
3039         ENDDO
3040      ELSE
3041         n_surf = n_surf + surf_def_v(3)%ns
3042      ENDIF
3043      IF ( ALLOCATED( var_lsm_v3 ) )  THEN
3044         DO  m = 1, surf_lsm_v(3)%ns
3045            n_surf                   = n_surf + 1
3046            surfaces%var_out(n_surf) = var_lsm_v3(m)
3047         ENDDO
3048      ELSE
3049         n_surf = n_surf + surf_lsm_v(3)%ns
3050      ENDIF
3051      IF ( ALLOCATED( var_usm_v3 ) )  THEN
3052         DO  m = 1, surf_usm_v(3)%ns
3053            n_surf                   = n_surf + 1
3054            surfaces%var_out(n_surf) = var_usm_v3(m)
3055         ENDDO
3056      ELSE
3057         n_surf = n_surf + surf_usm_v(3)%ns
3058      ENDIF
3059   
3060   END SUBROUTINE surface_output_collect
3061   
3062   
3063   
3064!    SUBROUTINE data_output_surf_driver (time)
3065!       IMPLICIT NONE
3066!
3067!       REAL(kind=wp),INTENT(IN)    :: time
3068!       CHARACTER(LEN=64)           :: filename
3069!       INTEGER,SAVE                :: file_number=1
3070!
3071!       if(output_mode == "legacy_VTK")   then
3072!           CALL prepare_vtk_data
3073!
3074!           write(filename,'(a,i5.5,a)') 'surface_output_',file_number,'.vtk'
3075!           if(myid == surf_io_pe)   write(9,*) 'Legacy VTK surface output to file: ',trim(filename)
3076!           file_number = file_number+1
3077!
3078!           CALL write_ascii_vtk (filename, time)
3079!       END IF
3080!
3081!       RETURN
3082!    END SUBROUTINE data_output_surf_driver
3083   
3084   
3085!------------------------------------------------------------------------------!
3086! Description:
3087! ------------
3088!> Parin for output of surface parameters
3089!------------------------------------------------------------------------------!
3090    SUBROUTINE surface_output_parin
3091
3092       USE control_parameters,                                                 &
3093           ONLY:  message_string
3094
3095       IMPLICIT NONE
3096
3097       CHARACTER (LEN=80) ::  line  !< dummy string that contains the current line of the parameter file
3098       
3099
3100       NAMELIST /surface_output_parameters/                                    &
3101                                  averaging_interval_surf, data_output_surf,   &
3102                                  dt_dosurf, dt_dosurf_av,                     &
3103                                  skip_time_dosurf, skip_time_dosurf_av
3104                                 
3105       line = ' '
3106 
3107!
3108!--    Try to find the namelist
3109       REWIND ( 11 )
3110       line = ' '
3111       DO WHILE ( INDEX( line, '&surface_output_parameters' ) == 0 )
3112          READ ( 11, '(A)', END=14 )  line
3113       ENDDO
3114       BACKSPACE ( 11 )
3115
3116!
3117!--    Read namelist
3118       READ ( 11, surface_output_parameters, ERR = 10 )
3119!
3120!--    Set flag that indicates that surface data output is switched on
3121       surface_data_output = .TRUE.
3122       GOTO 14
3123
3124 10    BACKSPACE( 11 )
3125       READ( 11 , '(A)') line
3126       CALL parin_fail_message( 'surface_output_parameters', line )     
3127       
3128 14    CONTINUE
3129       
3130
3131    END SUBROUTINE surface_output_parin
3132   
3133   
3134!------------------------------------------------------------------------------!
3135! Description:
3136! ------------
3137!> Check the input parameters for consistency. Further pre-process the given
3138!> output variables, i.e. separate them into average and non-average output
3139!> variables and map them onto internal output array.
3140!------------------------------------------------------------------------------!
3141    SUBROUTINE surface_output_check_parameters
3142
3143       USE control_parameters,                                                 &
3144           ONLY:  averaging_interval, dt_data_output, dt_data_output_av,       &
3145                  message_string, skip_time_data_output,                       &
3146                  skip_time_data_output_av
3147
3148       IMPLICIT NONE
3149
3150       CHARACTER(LEN=100) ::  trimvar !< dummy for single output variable
3151
3152       INTEGER(iwp) ::  av    !< id indicating average or non-average data output
3153       INTEGER(iwp) ::  ilen  !< string length
3154       INTEGER(iwp) ::  n_out !< running index for number of output variables
3155
3156!
3157!--    Check the average interval
3158       IF ( averaging_interval_surf == 9999999.9_wp )  THEN
3159          averaging_interval_surf = averaging_interval
3160       ENDIF
3161!
3162!--    Set the default data-output interval dt_data_output if necessary
3163       IF ( dt_dosurf    == 9999999.9_wp )  dt_dosurf    = dt_data_output
3164       IF ( dt_dosurf_av == 9999999.9_wp )  dt_dosurf_av = dt_data_output
3165
3166       IF ( averaging_interval_surf > dt_dosurf_av )  THEN
3167          WRITE( message_string, * )  'averaging_interval_surf = ',            &
3168                averaging_interval_surf, ' must be <= dt_dosurf_av = ',        &
3169                dt_dosurf_av
3170          CALL message( 'surface_output_check_parameters',                     &
3171                        'PA0087', 1, 2, 0, 6, 0 )
3172       ENDIF
3173
3174!
3175!--   Count number of output variables and separate output strings for
3176!--   average and non-average output variables.
3177      n_out = 0
3178      DO WHILE ( data_output_surf(n_out+1)(1:1) /= ' ' )
3179
3180         n_out = n_out + 1
3181         ilen = LEN_TRIM( data_output_surf(n_out) )
3182         trimvar = TRIM( data_output_surf(n_out) )
3183
3184!
3185!--      Check for data averaging
3186         av = 0
3187         IF ( ilen > 3 )  THEN
3188            IF ( data_output_surf(n_out)(ilen-2:ilen) == '_av' )  THEN
3189               trimvar = data_output_surf(n_out)(1:ilen-3)
3190               av      = 1
3191            ENDIF
3192         ENDIF
3193
3194         dosurf_no(av) = dosurf_no(av) + 1
3195         dosurf(av,dosurf_no(av)) = TRIM( trimvar )
3196
3197!
3198!--      Check if all output variables are known
3199         SELECT CASE ( TRIM( trimvar ) )
3200
3201            CASE ( 'css', 'cssws', 'qsws_liq', 'qsws_soil', 'qsws_veg' )
3202               message_string = TRIM( trimvar ) //                             &
3203                             ' is not yet implemented in the surface output'
3204               CALL message( 'surface_output_check_parameters',                &
3205                             'PA0087', 1, 2, 0, 6, 0 )
3206
3207            CASE ( 'us', 'ts', 'qs', 'ss', 'qcs', 'ncs', 'qrs', 'nrs', 'ol' )
3208
3209            CASE ( 'z0', 'z0h', 'z0q' )
3210
3211            CASE ( 'theta1', 'qv1', 'thetav1' )
3212
3213            CASE ( 'usws', 'vsws' )
3214
3215            CASE ( 'qcsws', 'ncsws', 'qrsws', 'nrsws', 'sasws' )
3216
3217            CASE ( 'shf', 'qsws', 'ssws' )
3218
3219            CASE ( 'q_surface', 'theta_surface', 'thetav_surface' )
3220
3221            CASE ( 'rad_net' )
3222
3223            CASE ( 'rad_lw_in', 'rad_lw_out', 'rad_sw_in', 'rad_sw_out' )
3224
3225            CASE ( 'ghf' )
3226
3227            CASE ( 'r_a', 'r_canopy', 'r_soil', 'r_s' )
3228
3229            CASE DEFAULT
3230               message_string = TRIM( trimvar ) //                             &
3231                             ' is not part of the surface output'
3232               CALL message( 'surface_output_check_parameters',                &
3233                             'PA0087', 1, 2, 0, 6, 0 )
3234         END SELECT
3235
3236       ENDDO
3237
3238    END SUBROUTINE surface_output_check_parameters
3239
3240!--Private Subroutines (Only called from tinside his module)
3241
3242
3243
3244!    SUBROUTINE write_ascii_vtk (filename,time)
3245!       IMPLICIT NONE
3246!       CHARACTER(LEN=*),INTENT(IN)   :: filename
3247!       REAL(kind=wp),INTENT(IN)      :: time
3248!
3249!       INTEGER                       :: file_id=251
3250!       INTEGER                       :: n
3251!
3252!       IF(myid == surf_io_pe)  then
3253!          open(file_id,file=TRIM(filename))                                 ! Please use check_open in the final version
3254!
3255!          write(file_id,'(a)') "# vtk DataFile Version 3.0"
3256!          write(file_id,'(a,f8.2,a)') "legacy vtk File generated by PALM,  simulation time = ",time," sec"
3257!          write(file_id,'(a)') "ASCII"
3258!
3259!          write(file_id,'(a)') "DATASET POLYDATA"
3260!          write(file_id,'(a,i5,a)') "POINTS ",npo," float"
3261!          do n=1,npo
3262!             write (file_id,'(8f10.1)') points(1:3,n)
3263!          end do
3264!
3265!          write(file_id,'(a,8i10)') "POLYGONS ",npg, 5*npg
3266!          do n=1,npg
3267!             write(file_id,'(8i10)') polygons(:,n)
3268!          end do
3269!
3270!          write(file_id,'(a,i10)') "CELL_DATA ",npg
3271!          write(file_id,'(a,i10)') "SCALARS cell_scalars float 1 "
3272!          write(file_id,'(a,i10)') "LOOKUP_TABLE default "
3273!
3274!          do n=1,npg
3275!             write(file_id,'(f10.2)') cell_scalars(n)
3276!          end do
3277!
3278!          close (file_id)
3279!
3280!          DEALLOCATE (points,polygons,cell_scalars)
3281!       ENDIF
3282!
3283!       RETURN
3284!    END SUBROUTINE write_ascii_vtk
3285
3286END MODULE surface_output_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.