source: lmdz_wrf/trunk/WRFV3/share/interp_fcn.F @ 409

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WRF: version v3.3
LMDZ: version v1818

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Line 
1!WRF:MEDIATION_LAYER:INTERPOLATIONFUNCTION
2!
3
4#if (DA_CORE != 1)
5#define MM5_SINT
6#endif
7!#define DUMBCOPY
8
9! Note, NMM-specific routines moved to end. 20080612. JM
10
11   SUBROUTINE interp_fcn ( cfld,                                 &  ! CD field
12                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
13                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
14                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
15                           nfld,                                 &  ! ND field
16                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
17                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
18                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
19                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
20                           imask,                                &  ! interpolation mask
21                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
22                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
23                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
24     USE module_timing
25     USE module_configure
26     IMPLICIT NONE
27
28
29     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
30                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
31                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
32                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
33                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
34                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
35                            shw,                                  &
36                            ipos, jpos,                           &
37                            nri, nrj
38     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
39
40     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
41     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
42     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
43
44     ! Local
45
46!logical first
47
48     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, nioff, njoff
49#ifdef MM5_SINT
50     INTEGER nfx, ior
51     PARAMETER (ior=2)
52     INTEGER nf
53     REAL psca(cims:cime,cjms:cjme,nri*nrj)
54     LOGICAL icmask( cims:cime, cjms:cjme )
55     INTEGER i,j,k
56     INTEGER nrio2, nrjo2
57#endif
58
59     ! Iterate over the ND tile and compute the values
60     ! from the CD tile.
61
62#ifdef MM5_SINT
63
64     ioff  = 0 ; joff  = 0
65     nioff = 0 ; njoff = 0
66     IF ( xstag ) THEN
67       ioff = (nri-1)/2
68       nioff = nri
69     ENDIF
70     IF ( ystag ) THEN
71       joff = (nrj-1)/2
72       njoff = nrj
73     ENDIF
74
75     nrio2 = nri/2
76     nrjo2 = nrj/2
77
78     nfx = nri * nrj
79   !$OMP PARALLEL DO   &
80   !$OMP PRIVATE ( i,j,k,ni,nj,ci,cj,ip,jp,nk,ck,nf,icmask,psca )
81     DO k = ckts, ckte
82        icmask = .FALSE.
83        DO nf = 1,nfx
84           DO j = cjms,cjme
85              nj = (j-jpos) * nrj + ( nrjo2 + 1 )  ! j point on nest
86              DO i = cims,cime
87                ni = (i-ipos) * nri + ( nrio2 + 1 )    ! i point on nest
88                if ( ni .ge. nits-nioff-nrio2 .and. &
89                     ni .le. nite+nioff+nrio2 .and. &
90                     nj .ge. njts-njoff-nrjo2 .and. &
91                     nj .le. njte+njoff+nrjo2 ) then
92!                 if ( imask(ni,nj) .eq. 1 .or. imask(ni-nioff,nj-njoff) .eq. 1 ) then
93!                   icmask( i, j ) = .TRUE.
94!                 endif
95                 if ( ni.ge.nims.and.ni.le.nime.and.nj.ge.njms.and.nj.le.njme) then
96                  if ( imask(ni,nj) .eq. 1 ) then
97                    icmask( i, j ) = .TRUE.
98                  endif
99                 endif
100                 if ( ni-nioff.ge.nims.and.ni.le.nime.and.nj-njoff.ge.njms.and.nj.le.njme) then
101                  if (ni .ge. nits-nioff .and. nj .ge. njts-njoff ) then
102                    if ( imask(ni-nioff,nj-njoff) .eq. 1) then
103                        icmask( i, j ) = .TRUE.
104                    endif
105                  endif
106                 endif
107                endif
108                psca(i,j,nf) = cfld(i,k,j)
109              ENDDO
110           ENDDO
111        ENDDO
112
113! tile dims in this call to sint are 1-over to account for the fact
114! that the number of cells on the nest local subdomain is not
115! necessarily a multiple of the nest ratio in a given dim.
116! this could be a little less ham-handed.
117
118!call start_timing
119
120        CALL sint( psca,                     &
121                   cims, cime, cjms, cjme, icmask,   &
122                   cits-1, cite+1, cjts-1, cjte+1, nrj*nri, xstag, ystag )
123
124!call end_timing( ' sint ' )
125
126        DO nj = njts, njte+joff
127           cj = jpos + (nj-1) / nrj ! j coord of CD point
128           jp = mod ( nj-1 , nrj )  ! coord of ND w/i CD point
129           nk = k
130           ck = nk
131           DO ni = nits, nite+ioff
132               ci = ipos + (ni-1) / nri      ! i coord of CD point
133               ip = mod ( ni-1 , nri )  ! coord of ND w/i CD point
134               if ( imask ( ni, nj ) .eq. 1 .or. imask ( ni-ioff, nj-joff ) .eq. 1  ) then
135                 nfld( ni-ioff, nk, nj-joff ) = psca( ci , cj, ip+1 + (jp)*nri )
136               endif
137           ENDDO
138        ENDDO
139     ENDDO
140   !$OMP END PARALLEL DO
141#endif
142
143#ifdef DUMBCOPY
144!write(0,'(") cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ",6i4)')cims,cime, ckms,ckme, cjms,cjme
145!write(0,'(") nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ",6i4)')nims,nime, nkms,nkme, njms,njme
146!write(0,'(") cits:cite, ckts:ckte, cjts:cjte ",6i4)')cits,cite, ckts,ckte, cjts,cjte
147!write(0,'(") nits:nite, nkts:nkte, njts:njte ",6i4)')nits,nite, nkts,nkte, njts,njte
148
149     DO nj = njts, njte
150        cj = jpos + (nj-1) / nrj     ! j coord of CD point
151        jp = mod ( nj , nrj )  ! coord of ND w/i CD point
152        DO nk = nkts, nkte
153           ck = nk
154           DO ni = nits, nite
155              ci = ipos + (ni-1) / nri      ! j coord of CD point
156              ip = mod ( ni , nri )  ! coord of ND w/i CD point
157              ! This is a trivial implementation of the interp_fcn; just copies
158              ! the values from the CD into the ND
159              if ( imask ( ni, nj ) .eq. 1 ) then
160                nfld( ni, nk, nj ) = cfld( ci , ck , cj )
161              endif
162           ENDDO
163        ENDDO
164     ENDDO
165#endif
166
167     RETURN
168
169   END SUBROUTINE interp_fcn
170
171!==================================
172! this is the default function used in feedback.
173
174   SUBROUTINE copy_fcn ( cfld,                                 &  ! CD field
175                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
176                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
177                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
178                           nfld,                                 &  ! ND field
179                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
180                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
181                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
182                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
183                           imask,                                &  ! interpolation mask
184                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
185                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
186                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
187     USE module_configure
188     IMPLICIT NONE
189
190
191     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
192                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
193                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
194                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
195                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
196                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
197                            shw,                                  &
198                            ipos, jpos,                           &
199                            nri, nrj
200     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
201
202     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(OUT) :: cfld
203     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ),INTENT(IN)  :: nfld
204     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ),INTENT(IN)  :: imask
205
206     ! Local
207
208     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
209     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
210     INTEGER :: istag,jstag, ipoints,jpoints,ijpoints
211     INTEGER , PARAMETER :: passes = 2
212     INTEGER spec_zone
213
214     !  Loop over the coarse grid in the area of the fine mesh.  Do not
215     !  process the coarse grid values that are along the lateral BC
216     !  provided to the fine grid.  Since that is in the specified zone
217     !  for the fine grid, it should not be used in any feedback to the
218     !  coarse grid as it should not have changed.
219
220     !  Due to peculiarities of staggering, it is simpler to handle the feedback
221     !  for the staggerings based upon whether it is a even ratio (2::1, 4::1, etc.) or
222     !  an odd staggering ratio (3::1, 5::1, etc.).
223
224     !  Though there are separate grid ratios for the i and j directions, this code
225     !  is not general enough to handle aspect ratios .NE. 1 for the fine grid cell.
226 
227     !  These are local integer increments in the looping.  Basically, istag=1 means
228     !  that we will assume one less point in the i direction.  Note that ci and cj
229     !  have a maximum value that is decreased by istag and jstag, respectively. 
230
231     !  Horizontal momentum feedback is along the face, not within the cell.  For a
232     !  3::1 ratio, temperature would use 9 pts for feedback, while u and v use
233     !  only 3 points for feedback from the nest to the parent.
234
235     CALL nl_get_spec_zone( 1 , spec_zone )
236     istag = 1 ; jstag = 1
237     IF ( xstag ) istag = 0
238     IF ( ystag ) jstag = 0
239
240     IF( MOD(nrj,2) .NE. 0) THEN  ! odd refinement ratio
241
242        IF      ( ( .NOT. xstag ) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
243           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
244              nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
245              DO ck = ckts, ckte
246                 nk = ck
247                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
248                    ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
249                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
250                    DO ijpoints = 1 , nri * nrj
251                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri) + 1 - nri/2 - 1
252                       jpoints = (ijpoints-1)/nri + 1 - nrj/2 - 1
253                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
254                                             1./REAL(nri*nrj) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
255                    END DO
256!                   cfld( ci, ck, cj ) =  1./9. * &
257!                                         ( nfld( ni-1, nk , nj-1) + &
258!                                           nfld( ni  , nk , nj-1) + &
259!                                           nfld( ni+1, nk , nj-1) + &
260!                                           nfld( ni-1, nk , nj  ) + &
261!                                           nfld( ni  , nk , nj  ) + &
262!                                           nfld( ni+1, nk , nj  ) + &
263!                                           nfld( ni-1, nk , nj+1) + &
264!                                           nfld( ni  , nk , nj+1) + &
265!                                           nfld( ni+1, nk , nj+1) )
266                 ENDDO
267              ENDDO
268           ENDDO
269
270        ELSE IF ( (       xstag ) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
271           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
272              nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
273              DO ck = ckts, ckte
274                 nk = ck
275                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
276                    ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
277                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
278                    DO ijpoints = (nri+1)/2 , (nri+1)/2 + nri*(nri-1) , nri
279                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri) + 1 - nri/2 - 1
280                       jpoints = (ijpoints-1)/nri + 1 - nrj/2 - 1
281                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
282                                             1./REAL(nri    ) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
283                    END DO
284!                   cfld( ci, ck, cj ) =  1./3. * &
285!                                         ( nfld( ni  , nk , nj-1) + &
286!                                           nfld( ni  , nk , nj  ) + &
287!                                           nfld( ni  , nk , nj+1) )
288                 ENDDO
289              ENDDO
290           ENDDO
291
292        ELSE IF ( ( .NOT. xstag ) .AND. (       ystag ) ) THEN
293           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
294              nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
295              DO ck = ckts, ckte
296                 nk = ck
297                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
298                    ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
299                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
300                    DO ijpoints = ( nrj*nrj +1 )/2 - nrj/2 , ( nrj*nrj +1 )/2 - nrj/2 + nrj-1
301                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri) + 1 - nri/2 - 1
302                       jpoints = (ijpoints-1)/nri + 1 - nrj/2 - 1
303                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
304                                             1./REAL(    nrj) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
305                    END DO
306!                   cfld( ci, ck, cj ) =  1./3. * &
307!                                         ( nfld( ni-1, nk , nj  ) + &
308!                                           nfld( ni  , nk , nj  ) + &
309!                                           nfld( ni+1, nk , nj  ) )
310                 ENDDO
311              ENDDO
312           ENDDO
313
314        END IF
315
316     !  Even refinement ratio
317
318     ELSE IF ( MOD(nrj,2) .EQ. 0) THEN
319        IF ( ( .NOT. xstag ) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
320
321        !  This is a simple schematic of the feedback indexing used in the even
322        !  ratio nests.  For simplicity, a 2::1 ratio is depicted.  Only the
323        !  mass variable staggering is shown.
324        !                                                                  Each of
325        !  the boxes with a "T" and four small "t" represents a coarse grid (CG)
326        !  cell, that is composed of four (2::1 ratio) fine grid (FG) cells.
327   
328        !  Shown below is the area of the CG that is in the area of the FG.   The
329        !  first grid point of the depicted CG is the starting location of the nest
330        !  in the parent domain (ipos,jpos - i_parent_start and j_parent_start from
331        !  the namelist). 
332   
333        !  For each of the CG points, the feedback loop is over each of the FG points
334        !  within the CG cell.  For a 2::1 ratio, there are four total points (this is
335        !  the ijpoints loop).  The feedback value to the CG is the arithmetic mean of
336        !  all of the FG values within each CG cell.
337
338!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
339!              |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
340! jpos+        |             ||             |                          |             ||             |
341! (njde-njds)- |      T      ||      T      |                          |      T      ||      T      |
342! jstag        |             ||             |                          |             ||             |
343!              |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
344!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
345!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
346!              |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
347!              |             ||             |                          |             ||             |
348!              |      T      ||      T      |                          |      T      ||      T      |
349!              |             ||             |                          |             ||             |
350!              |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
351!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
352!
353!                   ...
354!                   ...
355!                   ...
356!                   ...
357!                   ...
358
359!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
360! jpoints = 1  |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
361!              |             ||             |                          |             ||             |
362!              |      T      ||      T      |                          |      T      ||      T      |
363!              |             ||             |                          |             ||             |
364! jpoints = 0, |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
365!  nj=3        |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
366!              |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
367! jpoints = 1  |  t      t   ||  t      t   |                          |  t      t   ||  t      t   |
368!              |             ||             |                          |             ||             |
369!    jpos      |      T      ||      T      |          ...             |      T      ||      T      |
370!              |             ||             |          ...             |             ||             |
371! jpoints = 0, |  t      t   ||  t      t   |          ...             |  t      t   ||  t      t   |
372!  nj=1        |-------------||-------------|                          |-------------||-------------|
373!                     ^                                                                      ^
374!                     |                                                                      |
375!                     |                                                                      |
376!                   ipos                                                                   ipos+
377!     ni =        1              3                                                         (nide-nids)/nri
378! ipoints=        0      1       0      1                                                  -istag
379!
380
381           !  For performance benefits, users can comment out the inner most loop (and cfld=0) and
382           !  hardcode the loop feedback.  For example, it is set up to run a 2::1 ratio
383           !  if uncommented.  This lacks generality, but is likely to gain timing benefits
384           !  with compilers unable to unroll inner loops that do not have parameterized sizes.
385   
386           !  The extra +1 ---------/ and the extra -1 ----\  (both for ci and cj)
387           !                       /                        \   keeps the feedback out of the
388           !                      /                          \  outer row/col, since that CG data
389           !                     /                            \ specified the nest boundary originally
390           !                    /                              \   This
391           !                   /                                \    is just
392           !                  /                                  \   a sentence to not end a line
393           !                 /                                    \   with a stupid backslash
394           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
395              nj = (cj-jpos)*nrj + jstag
396              DO ck = ckts, ckte
397                 nk = ck
398                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
399                    ni = (ci-ipos)*nri + istag
400                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
401                    DO ijpoints = 1 , nri * nrj
402                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri)
403                       jpoints = (ijpoints-1)/nri
404                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
405                                             1./REAL(nri*nrj) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
406                    END DO
407!                   cfld( ci, ck, cj ) =  1./4. * &
408!                                         ( nfld( ni  , nk , nj  ) + &
409!                                           nfld( ni+1, nk , nj  ) + &
410!                                           nfld( ni  , nk , nj+1) + &
411!                                           nfld( ni+1, nk , nj+1) )
412                 END DO
413              END DO
414           END DO
415
416        !  U
417
418        ELSE IF ( (       xstag ) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
419!              |---------------|
420!              |               |
421! jpoints = 1  u       u       |
422!              |               |
423!              U               |
424!              |               |
425! jpoints = 0, u       u       |
426!  nj=3        |               |
427!              |---------------|
428!              |---------------|
429!              |               |
430! jpoints = 1  u       u       |
431!              |               |
432!    jpos      U               |
433!              |               |
434! jpoints = 0, u       u       |
435! nj=1         |               |
436!              |---------------|
437!
438!              ^               
439!              |             
440!              |             
441!            ipos           
442!     ni =     1               3
443! ipoints=     0       1       0
444!
445
446           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
447              nj = (cj-jpos)*nrj + 1
448              DO ck = ckts, ckte
449                 nk = ck
450                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
451                    ni = (ci-ipos)*nri + 1
452                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
453                    DO ijpoints = 1 , nri*nrj , nri
454                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri)
455                       jpoints = (ijpoints-1)/nri
456                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
457                                             1./REAL(nri    ) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
458                    END DO
459!                cfld( ci, ck, cj ) =  1./2. * &
460!                                      ( nfld( ni  , nk , nj  ) + &
461!                                        nfld( ni  , nk , nj+1) )
462                 ENDDO
463              ENDDO
464           ENDDO
465
466        !  V
467
468        ELSE IF ( ( .NOT. xstag ) .AND. (       ystag ) ) THEN
469           DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
470              nj = (cj-jpos)*nrj + 1
471              DO ck = ckts, ckte
472                 nk = ck
473                 DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
474                    ni = (ci-ipos)*nri + 1
475                    cfld( ci, ck, cj ) = 0.
476                    DO ijpoints = 1 , nri
477                       ipoints = MOD((ijpoints-1),nri)
478                       jpoints = (ijpoints-1)/nri
479                       cfld( ci, ck, cj ) =  cfld( ci, ck, cj ) + &
480                                             1./REAL(nri    ) * nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
481                    END DO
482!                cfld( ci, ck, cj ) =  1./2. * &
483!                                      ( nfld( ni  , nk , nj  ) + &
484!                                        nfld( ni+1, nk , nj  ) )
485                 ENDDO
486              ENDDO
487           ENDDO
488        END IF
489     END IF
490
491     RETURN
492
493   END SUBROUTINE copy_fcn
494
495!==================================
496! this is the 1pt function used in feedback.
497
498   SUBROUTINE copy_fcnm (  cfld,                                 &  ! CD field
499                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
500                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
501                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
502                           nfld,                                 &  ! ND field
503                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
504                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
505                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
506                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
507                           imask,                                &  ! interpolation mask
508                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
509                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
510                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
511     USE module_configure
512     USE module_wrf_error
513     IMPLICIT NONE
514
515
516     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
517                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
518                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
519                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
520                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
521                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
522                            shw,                                  &
523                            ipos, jpos,                           &
524                            nri, nrj
525     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
526
527     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(OUT) :: cfld
528     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ), INTENT(IN) :: nfld
529     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: imask
530
531     ! Local
532
533     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
534     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
535     INTEGER :: istag,jstag, ipoints,jpoints,ijpoints
536     INTEGER , PARAMETER :: passes = 2
537     INTEGER spec_zone
538
539     CALL nl_get_spec_zone( 1, spec_zone )
540     istag = 1 ; jstag = 1
541     IF ( xstag ) istag = 0
542     IF ( ystag ) jstag = 0
543
544     IF( MOD(nrj,2) .NE. 0) THEN  ! odd refinement ratio
545
546        DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
547           nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
548           DO ck = ckts, ckte
549              nk = ck
550              DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
551                 ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
552                 cfld( ci, ck, cj ) =  nfld( ni  , nk , nj  )
553              ENDDO
554           ENDDO
555        ENDDO
556
557     ELSE  ! even refinement ratio, pick nearest neighbor on SW corner
558        DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
559           nj = (cj-jpos)*nrj + 1
560           DO ck = ckts, ckte
561              nk = ck
562              DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
563                 ni = (ci-ipos)*nri + 1
564                 ipoints = nri/2 -1
565                 jpoints = nrj/2 -1
566                 cfld( ci, ck, cj ) =  nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
567              END DO
568           END DO
569        END DO
570
571     END IF
572
573     RETURN
574
575   END SUBROUTINE copy_fcnm
576
577!==================================
578! this is the 1pt function used in feedback for integers
579
580   SUBROUTINE copy_fcni ( cfld,                                 &  ! CD field
581                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
582                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
583                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
584                           nfld,                                 &  ! ND field
585                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
586                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
587                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
588                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
589                           imask,                                &  ! interpolation mask
590                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
591                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
592                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
593     USE module_configure
594     USE module_wrf_error
595     IMPLICIT NONE
596
597
598     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
599                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
600                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
601                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
602                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
603                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
604                            shw,                                  &
605                            ipos, jpos,                           &
606                            nri, nrj
607     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
608
609     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(OUT) :: cfld
610     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ), INTENT(IN) :: nfld
611     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN)  :: imask
612
613     ! Local
614
615     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
616     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
617     INTEGER :: istag,jstag, ipoints,jpoints,ijpoints
618     INTEGER , PARAMETER :: passes = 2
619     INTEGER spec_zone
620
621     CALL nl_get_spec_zone( 1, spec_zone )
622     istag = 1 ; jstag = 1
623     IF ( xstag ) istag = 0
624     IF ( ystag ) jstag = 0
625
626     IF( MOD(nrj,2) .NE. 0) THEN  ! odd refinement ratio
627
628        DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
629           nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
630           DO ck = ckts, ckte
631              nk = ck
632              DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
633                 ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
634                 cfld( ci, ck, cj ) =  nfld( ni  , nk , nj  )
635              ENDDO
636           ENDDO
637        ENDDO
638
639     ELSE  ! even refinement ratio
640        DO cj = MAX(jpos+spec_zone,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-spec_zone,cjte)
641           nj = (cj-jpos)*nrj + 1
642           DO ck = ckts, ckte
643              nk = ck
644              DO ci = MAX(ipos+spec_zone,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-spec_zone,cite)
645                 ni = (ci-ipos)*nri + 1
646                 ipoints = nri/2 -1
647                 jpoints = nrj/2 -1
648                 cfld( ci, ck, cj ) =  nfld( ni+ipoints , nk , nj+jpoints )
649              END DO
650           END DO
651        END DO
652
653     END IF
654
655     RETURN
656
657   END SUBROUTINE copy_fcni
658
659!==================================
660
661   SUBROUTINE p2c ( cfld,                                 &  ! CD field
662                    cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
663                    cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
664                    cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
665                    nfld,                                 &  ! ND field
666                    nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
667                    nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
668                    nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
669                    shw,                                  &  ! stencil half width
670                    imask,                                &  ! interpolation mask
671                    xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
672                    ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
673                    nri, nrj,                             &  ! nest ratios
674                    cbdy_xs, nbdy_xs,                     &  ! boundary arrays
675                    cbdy_xe, nbdy_xe,                     &  ! no needed, but registry builds interface
676                    cbdy_ys, nbdy_ys,                     &  ! for lateral bc forcing this way
677                    cbdy_ye, nbdy_ye,                     &
678                    cbdy_txs, nbdy_txs,                   &
679                    cbdy_txe, nbdy_txe,                   &
680                    cbdy_tys, nbdy_tys,                   &
681                    cbdy_tye, nbdy_tye                    &
682                    )   
683     USE module_configure
684     IMPLICIT NONE
685
686     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
687                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
688                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
689                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
690                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
691                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
692                            shw,                                  &
693                            ipos, jpos,                           &
694                            nri, nrj
695
696     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
697
698     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
699     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
700     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
701     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xs, cbdy_txs, nbdy_xs, nbdy_txs
702     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xe, cbdy_txe, nbdy_xe, nbdy_txe
703     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ys, cbdy_tys, nbdy_ys, nbdy_tys
704     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ye, cbdy_tye, nbdy_ye, nbdy_tye
705
706     CALL  interp_fcn  (cfld,                             &  ! CD field
707                        cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
708                        cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
709                        cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
710                        nfld,                             &  ! ND field
711                        nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
712                        nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
713                        nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
714                        shw,                                  &  ! stencil half width for interp
715                        imask,                                &  ! interpolation mask
716                        xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
717                        ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
718                        nri, nrj                             )   ! nest ratios
719
720   END SUBROUTINE p2c
721
722!==================================
723
724   SUBROUTINE bdy_interp ( cfld,                                 &  ! CD field
725                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
726                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
727                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
728                           nfld,                                 &  ! ND field
729                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
730                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
731                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
732                           shw,                                  &  ! stencil half width
733                           imask,                                &  ! interpolation mask
734                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
735                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
736                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
737                           cbdy_xs, nbdy_xs,                           &
738                           cbdy_xe, nbdy_xe,                           &
739                           cbdy_ys, nbdy_ys,                           &
740                           cbdy_ye, nbdy_ye,                           &
741                           cbdy_txs, nbdy_txs,                       &
742                           cbdy_txe, nbdy_txe,                       &
743                           cbdy_tys, nbdy_tys,                       &
744                           cbdy_tye, nbdy_tye,                       &
745                           cdt, ndt                              &
746                           )   ! boundary arrays
747     USE module_configure
748     IMPLICIT NONE
749
750     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
751                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
752                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
753                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
754                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
755                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
756                            shw,                                  &
757                            ipos, jpos,                           &
758                            nri, nrj
759
760     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
761
762     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
763     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
764     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
765     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xs, cbdy_txs, nbdy_xs, nbdy_txs
766     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xe, cbdy_txe, nbdy_xe, nbdy_txe
767     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ys, cbdy_tys, nbdy_ys, nbdy_tys
768     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ye, cbdy_tye, nbdy_ye, nbdy_tye
769     REAL cdt, ndt
770
771     ! Local
772
773     INTEGER nijds, nijde, spec_bdy_width
774
775     nijds = min(nids, njds)
776     nijde = max(nide, njde)
777     CALL nl_get_spec_bdy_width( 1, spec_bdy_width )
778
779     CALL bdy_interp1( cfld,                                 &  ! CD field
780                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
781                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
782                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
783                           nfld,                                 &  ! ND field
784                           nijds, nijde , spec_bdy_width ,       & 
785                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
786                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
787                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
788                           shw, imask,                           &
789                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
790                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
791                           nri, nrj,                             &
792                           cbdy_xs, nbdy_xs,                           &
793                           cbdy_xe, nbdy_xe,                           &
794                           cbdy_ys, nbdy_ys,                           &
795                           cbdy_ye, nbdy_ye,                           &
796                           cbdy_txs, nbdy_txs,                       &
797                           cbdy_txe, nbdy_txe,                       &
798                           cbdy_tys, nbdy_tys,                       &
799                           cbdy_tye, nbdy_tye,                       &
800                           cdt, ndt                              &
801                                        )
802
803     RETURN
804
805   END SUBROUTINE bdy_interp
806
807   SUBROUTINE bdy_interp1( cfld,                                 &  ! CD field
808                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
809                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
810                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
811                           nfld,                                 &  ! ND field
812                           nijds, nijde, spec_bdy_width ,          &
813                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
814                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
815                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
816                           shw1,                                 &
817                           imask,                                &  ! interpolation mask
818                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
819                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
820                           nri, nrj,                             &
821                           cbdy_xs, bdy_xs,                           &
822                           cbdy_xe, bdy_xe,                           &
823                           cbdy_ys, bdy_ys,                           &
824                           cbdy_ye, bdy_ye,                           &
825                           cbdy_txs, bdy_txs,                       &
826                           cbdy_txe, bdy_txe,                       &
827                           cbdy_tys, bdy_tys,                       &
828                           cbdy_tye, bdy_tye,                       &
829                           cdt, ndt                              &
830                                        )
831
832     USE module_configure
833     use module_state_description
834     IMPLICIT NONE
835
836     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
837                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
838                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
839                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
840                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
841                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
842                            shw1,                                 &  ! ignore
843                            ipos, jpos,                           &
844                            nri, nrj
845     INTEGER, INTENT(IN) :: nijds, nijde, spec_bdy_width
846     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
847
848     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(INOUT) :: cfld
849     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ), INTENT(INOUT) :: nfld
850     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
851     REAL, DIMENSION ( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xs, cbdy_txs   ! not used
852     REAL, DIMENSION ( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_xe, cbdy_txe   ! not used
853     REAL, DIMENSION ( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ys, cbdy_tys   ! not used
854     REAL, DIMENSION ( * ), INTENT(INOUT) :: cbdy_ye, cbdy_tye   ! not used
855     REAL                                 :: cdt, ndt
856     REAL, DIMENSION ( njms:njme, nkms:nkme, spec_bdy_width ), INTENT(INOUT) :: bdy_xs, bdy_txs
857     REAL, DIMENSION ( njms:njme, nkms:nkme, spec_bdy_width ), INTENT(INOUT) :: bdy_xe, bdy_txe
858     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, spec_bdy_width ), INTENT(INOUT) :: bdy_ys, bdy_tys
859     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, spec_bdy_width ), INTENT(INOUT) :: bdy_ye, bdy_tye
860
861     ! Local
862
863     REAL*8 rdt
864     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ni1, nj1, nk1, ip, jp, ioff, joff
865#ifdef MM5_SINT
866     INTEGER nfx, ior
867     PARAMETER (ior=2)
868     INTEGER nf
869     REAL psca1(cims:cime,cjms:cjme,nri*nrj)
870     REAL psca(cims:cime,cjms:cjme,nri*nrj)
871     LOGICAL icmask( cims:cime, cjms:cjme )
872     INTEGER i,j,k
873#endif
874     INTEGER shw
875     INTEGER spec_zone
876     INTEGER relax_zone
877     INTEGER sz
878     INTEGER n2ci,n
879     INTEGER n2cj
880
881! statement functions for converting a nest index to coarse
882     n2ci(n) = (n+ipos*nri-1)/nri
883     n2cj(n) = (n+jpos*nrj-1)/nrj
884
885     rdt = 1.D0/cdt
886
887     shw = 0
888
889     ioff  = 0 ; joff  = 0
890     IF ( xstag ) THEN
891       ioff = (nri-1)/2
892     ENDIF
893     IF ( ystag ) THEN
894       joff = (nrj-1)/2
895     ENDIF
896
897     ! Iterate over the ND tile and compute the values
898     ! from the CD tile.
899
900#ifdef MM5_SINT
901     CALL nl_get_spec_zone( 1, spec_zone )
902     CALL nl_get_relax_zone( 1, relax_zone )
903     sz = MIN(MAX( spec_zone, relax_zone + 1 ),spec_bdy_width)
904
905     nfx = nri * nrj
906
907   !$OMP PARALLEL DO   &
908   !$OMP PRIVATE ( i,j,k,ni,nj,ni1,nj1,ci,cj,ip,jp,nk,ck,nf,icmask,psca,psca1 )
909     DO k = ckts, ckte
910
911        DO nf = 1,nfx
912           DO j = cjms,cjme
913              nj = (j-jpos) * nrj + ( nrj / 2 + 1 )  ! j point on nest
914              DO i = cims,cime
915                ni = (i-ipos) * nri + ( nri / 2 + 1 )   ! i point on nest
916                psca1(i,j,nf) = cfld(i,k,j)
917              ENDDO
918           ENDDO
919        ENDDO
920! hopefully less ham handed but still correct and more efficient
921! sintb ignores icmask so it does not matter that icmask is not set
922!
923! SOUTH BDY
924               IF   ( njts .ge. njds .and. njts .le. njds + sz + joff  ) THEN
925        CALL sintb( psca1, psca,                     &
926          cims, cime, cjms, cjme, icmask,  &
927          n2ci(nits)-1, n2ci(nite)+1, n2cj(MAX(njts,njds)), n2cj(MIN(njte,njds+sz+joff)), nrj*nri, xstag, ystag )
928               ENDIF
929! NORTH BDY
930               IF   ( njte .le. njde .and. njte .ge. njde - sz - joff ) THEN
931        CALL sintb( psca1, psca,                     &
932          cims, cime, cjms, cjme, icmask,  &
933          n2ci(nits)-1, n2ci(nite)+1, n2cj(MAX(njts,njde-sz-joff)), n2cj(MIN(njte,njde-1+joff)), nrj*nri, xstag, ystag )
934               ENDIF
935! WEST BDY
936               IF   ( nits .ge. nids .and. nits .le. nids + sz + ioff  ) THEN
937        CALL sintb( psca1, psca,                     &
938          cims, cime, cjms, cjme, icmask,  &
939          n2ci(MAX(nits,nids)), n2ci(MIN(nite,nids+sz+ioff)), n2cj(njts)-1, n2cj(njte)+1, nrj*nri, xstag, ystag )
940               ENDIF
941! EAST BDY
942               IF   ( nite .le. nide .and. nite .ge. nide - sz - ioff ) THEN
943        CALL sintb( psca1, psca,                     &
944          cims, cime, cjms, cjme, icmask,  &
945          n2ci(MAX(nits,nide-sz-ioff)), n2ci(MIN(nite,nide-1+ioff)), n2cj(njts)-1, n2cj(njte)+1, nrj*nri, xstag, ystag )
946               ENDIF
947
948        DO nj1 = MAX(njds,njts-1), MIN(njde+joff,njte+joff+1)
949           cj = jpos + (nj1-1) / nrj     ! j coord of CD point
950           jp = mod ( nj1-1 , nrj )  ! coord of ND w/i CD point
951           nk = k
952           ck = nk
953           DO ni1 = MAX(nids,nits-1), MIN(nide+ioff,nite+ioff+1)
954               ci = ipos + (ni1-1) / nri      ! j coord of CD point
955               ip = mod ( ni1-1 , nri )  ! coord of ND w/i CD point
956
957               ni = ni1-ioff
958               nj = nj1-joff
959
960               IF ( ( ni.LT.nids) .OR. (nj.LT.njds) ) THEN
961                  CYCLE
962               END IF
963
964!bdy contains the value at t-dt. psca contains the value at t
965!compute dv/dt and store in bdy_t
966!afterwards store the new value of v at t into bdy
967        ! WEST
968               IF   ( ni .ge. nids .and. ni .lt. nids + sz ) THEN
969                 bdy_txs( nj,k,ni ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
970                 bdy_xs( nj,k,ni ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
971               ENDIF
972
973        ! SOUTH
974               IF   ( nj .ge. njds .and. nj .lt. njds + sz ) THEN
975                 bdy_tys( ni,k,nj ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
976                 bdy_ys( ni,k,nj ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
977               ENDIF
978
979        ! EAST
980               IF ( xstag ) THEN
981                 IF   ( ni .ge. nide - sz + 1 .AND. ni .le. nide ) THEN
982                   bdy_txe( nj,k,nide-ni+1 ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
983                   bdy_xe( nj,k,nide-ni+1 ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
984                 ENDIF
985               ELSE
986                 IF   ( ni .ge. nide - sz .AND. ni .le. nide-1 ) THEN
987                   bdy_txe( nj,k,nide-ni ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
988                   bdy_xe( nj,k,nide-ni ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
989                 ENDIF
990               ENDIF
991
992        ! NORTH
993               IF ( ystag ) THEN
994                 IF   ( nj .ge. njde - sz + 1 .AND. nj .le. njde  ) THEN
995                   bdy_tye( ni,k,njde-nj+1 ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
996                   bdy_ye( ni,k,njde-nj+1 ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
997                 ENDIF
998               ELSE
999                 IF   (  nj .ge. njde - sz .AND. nj .le. njde-1 ) THEN
1000                   bdy_tye(ni,k,njde-nj ) = rdt*(psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri)-nfld(ni,k,nj))
1001                   bdy_ye( ni,k,njde-nj ) = psca(ci+shw,cj+shw,ip+1+(jp)*nri )
1002                 ENDIF
1003               ENDIF
1004
1005           ENDDO
1006        ENDDO
1007     ENDDO
1008   !$OMP END PARALLEL DO
1009#endif
1010
1011     RETURN
1012
1013   END SUBROUTINE bdy_interp1
1014
1015
1016
1017   SUBROUTINE interp_fcni( cfld,                                 &  ! CD field
1018                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1019                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1020                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1021                           nfld,                                 &  ! ND field
1022                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1023                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1024                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1025                           shw,                                  &  ! stencil half width
1026                           imask,                                &  ! interpolation mask
1027                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1028                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1029                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
1030     USE module_configure
1031     IMPLICIT NONE
1032
1033
1034     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1035                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1036                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1037                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1038                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1039                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1040                            shw,                                  &
1041                            ipos, jpos,                           &
1042                            nri, nrj
1043     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1044
1045     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1046     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
1047     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
1048
1049     ! Local
1050
1051     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp
1052
1053     ! Iterate over the ND tile and compute the values
1054     ! from the CD tile.
1055
1056!write(0,'("cits:cite, ckts:ckte, cjts:cjte ",6i4)')cits,cite, ckts,ckte, cjts,cjte
1057!write(0,'("nits:nite, nkts:nkte, njts:njte ",6i4)')nits,nite, nkts,nkte, njts,njte
1058
1059     DO nj = njts, njte
1060        cj = jpos + (nj-1) / nrj     ! j coord of CD point
1061        jp = mod ( nj , nrj )  ! coord of ND w/i CD point
1062        DO nk = nkts, nkte
1063           ck = nk
1064           DO ni = nits, nite
1065              ci = ipos + (ni-1) / nri      ! j coord of CD point
1066              ip = mod ( ni , nri )  ! coord of ND w/i CD point
1067              ! This is a trivial implementation of the interp_fcn; just copies
1068              ! the values from the CD into the ND
1069              nfld( ni, nk, nj ) = cfld( ci , ck , cj )
1070           ENDDO
1071        ENDDO
1072     ENDDO
1073
1074     RETURN
1075
1076   END SUBROUTINE interp_fcni
1077
1078   SUBROUTINE interp_fcnm( cfld,                                 &  ! CD field
1079                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1080                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1081                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1082                           nfld,                                 &  ! ND field
1083                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1084                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1085                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1086                           shw,                                  &  ! stencil half width
1087                           imask,                                &  ! interpolation mask
1088                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1089                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1090                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
1091     USE module_configure
1092     IMPLICIT NONE
1093
1094
1095     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1096                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1097                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1098                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1099                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1100                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1101                            shw,                                  &
1102                            ipos, jpos,                           &
1103                            nri, nrj
1104     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1105
1106     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1107     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
1108     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
1109
1110     ! Local
1111
1112     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp
1113
1114     ! Iterate over the ND tile and compute the values
1115     ! from the CD tile.
1116
1117!write(0,'("mask cits:cite, ckts:ckte, cjts:cjte ",6i4)')cits,cite, ckts,ckte, cjts,cjte
1118!write(0,'("mask nits:nite, nkts:nkte, njts:njte ",6i4)')nits,nite, nkts,nkte, njts,njte
1119
1120     DO nj = njts, njte
1121        cj = jpos + (nj-1) / nrj     ! j coord of CD point
1122        jp = mod ( nj , nrj )  ! coord of ND w/i CD point
1123        DO nk = nkts, nkte
1124           ck = nk
1125           DO ni = nits, nite
1126              ci = ipos + (ni-1) / nri      ! j coord of CD point
1127              ip = mod ( ni , nri )  ! coord of ND w/i CD point
1128              ! This is a trivial implementation of the interp_fcn; just copies
1129              ! the values from the CD into the ND
1130              nfld( ni, nk, nj ) = cfld( ci , ck , cj )
1131           ENDDO
1132        ENDDO
1133     ENDDO
1134
1135     RETURN
1136
1137   END SUBROUTINE interp_fcnm
1138
1139   SUBROUTINE interp_mask_land_field ( enable,                   &  ! says whether to allow interpolation or just the bcasts
1140                                       cfld,                     &  ! CD field
1141                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1142                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1143                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1144                           nfld,                                 &  ! ND field
1145                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1146                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1147                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1148                           shw,                                  &  ! stencil half width
1149                           imask,                                &  ! interpolation mask
1150                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1151                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1152                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
1153                           clu, nlu                              )
1154
1155      USE module_configure
1156      USE module_wrf_error
1157
1158      IMPLICIT NONE
1159   
1160   
1161      LOGICAL, INTENT(IN) :: enable
1162      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1163                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1164                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1165                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1166                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1167                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1168                             shw,                                  &
1169                             ipos, jpos,                           &
1170                             nri, nrj
1171      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1172   
1173      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1174      REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
1175     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
1176   
1177      REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ) :: clu
1178      REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: nlu
1179   
1180      ! Local
1181   
1182      INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp
1183      INTEGER :: icount , ii , jj , ist , ien , jst , jen , iswater
1184      REAL :: avg , sum , dx , dy
1185      INTEGER , PARAMETER :: max_search = 5
1186      CHARACTER*120 message
1187   
1188      !  Find out what the water value is.
1189   
1190      CALL nl_get_iswater(1,iswater)
1191
1192      !  Right now, only mass point locations permitted.
1193   
1194      IF ( ( .NOT. xstag) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
1195
1196         !  Loop over each i,k,j in the nested domain.
1197
1198       IF ( enable ) THEN
1199
1200         DO nj = njts, njte
1201            IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1202               cj = ( nj + (nrj/2)-1 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1203            ELSE
1204               cj = ( nj + (nrj-1)/2 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1205            END IF
1206            DO nk = nkts, nkte
1207               ck = nk
1208               DO ni = nits, nite
1209                  IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1210                     ci = ( ni + (nri/2)-1 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1211                  ELSE
1212                     ci = ( ni + (nri-1)/2 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1213                  END IF
1214   
1215
1216
1217
1218                  !
1219                  !                    (ci,cj+1)     (ci+1,cj+1)
1220                  !               -        -------------
1221                  !         1-dy  |        |           |
1222                  !               |        |           |
1223                  !               -        |  *        |
1224                  !          dy   |        | (ni,nj)   |
1225                  !               |        |           |
1226                  !               -        -------------
1227                  !                    (ci,cj)       (ci+1,cj) 
1228                  !
1229                  !                        |--|--------|
1230                  !                         dx  1-dx         
1231
1232
1233                  !  For odd ratios, at (nri+1)/2, we are on the coarse grid point, so dx = 0
1234
1235                  IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1236                     dx = ( REAL ( MOD ( ni+(nri-1)/2 , nri ) ) + 0.5 ) / REAL ( nri )
1237                  ELSE
1238                     dx =   REAL ( MOD ( ni+(nri-1)/2 , nri ) )         / REAL ( nri )
1239                  END IF
1240                  IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1241                     dy = ( REAL ( MOD ( nj+(nrj-1)/2 , nrj ) ) + 0.5 ) / REAL ( nrj )
1242                  ELSE
1243                     dy =   REAL ( MOD ( nj+(nrj-1)/2 , nrj ) )         / REAL ( nrj )
1244                  END IF
1245   
1246                  !  This is a "land only" field.  If this is a water point, no operations required.
1247
1248                  IF      ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .EQ. iswater ) ) THEN
1249                     ! noop
1250!                    nfld(ni,nk,nj) =  1.e20
1251                     nfld(ni,nk,nj) =  -1
1252
1253                  !  If this is a nested land point, and the surrounding coarse values are all land points,
1254                  !  then this is a simple 4-pt interpolation.
1255
1256                  ELSE IF ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .NE. iswater ) .AND. &
1257                            ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .NE. iswater ) .AND. &
1258                            ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .NE. iswater ) .AND. &
1259                            ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .NE. iswater ) .AND. &
1260                            ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .NE. iswater ) ) THEN
1261                     nfld(ni,nk,nj) = ( 1. - dx ) * ( ( 1. - dy ) * cfld(ci  ,ck,cj  )   + &
1262                                                             dy   * cfld(ci  ,ck,cj+1) ) + &
1263                                             dx   * ( ( 1. - dy ) * cfld(ci+1,ck,cj  )   + &
1264                                                             dy   * cfld(ci+1,ck,cj+1) )
1265
1266                  !  If this is a nested land point and there are NO coarse land values surrounding,
1267                  !  we temporarily punt.
1268
1269                  ELSE IF ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .NE. iswater ) .AND. &
1270                            ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .EQ. iswater ) .AND. &
1271                            ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .EQ. iswater ) .AND. &
1272                            ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .EQ. iswater ) .AND. &
1273                            ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .EQ. iswater ) ) THEN
1274!                    nfld(ni,nk,nj) = -1.e20
1275                     nfld(ni,nk,nj) = -1
1276
1277                  !  If there are some water points and some land points, take an average.
1278                 
1279                  ELSE IF ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .NE. iswater ) THEN
1280                     icount = 0
1281                     sum = 0
1282                     IF ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .NE. iswater ) THEN
1283                        icount = icount + 1
1284                        sum = sum + cfld(ci  ,ck,cj  )
1285                     END IF
1286                     IF ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .NE. iswater ) THEN
1287                        icount = icount + 1
1288                        sum = sum + cfld(ci+1,ck,cj  )
1289                     END IF
1290                     IF ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .NE. iswater ) THEN
1291                        icount = icount + 1
1292                        sum = sum + cfld(ci  ,ck,cj+1)
1293                     END IF
1294                     IF ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .NE. iswater ) THEN
1295                        icount = icount + 1
1296                        sum = sum + cfld(ci+1,ck,cj+1)
1297                     END IF
1298                     nfld(ni,nk,nj) = sum / REAL ( icount )
1299                  END IF
1300               END DO
1301            END DO
1302         END DO
1303
1304
1305         !  Get an average of the whole domain for problem locations.
1306
1307         sum = 0
1308         icount = 0
1309         DO nj = njts, njte
1310            DO nk = nkts, nkte
1311               DO ni = nits, nite
1312                  IF ( ( nfld(ni,nk,nj) .GT. -1.e19 ) .AND. (  nfld(ni,nk,nj) .LT. 1.e19 ) ) THEN
1313                     icount = icount + 1
1314                     sum = sum + nfld(ni,nk,nj)
1315                  END IF
1316               END DO
1317            END DO
1318         END DO
1319       ELSE
1320         sum = 0.
1321         icount = 0
1322       ENDIF
1323       CALL wrf_dm_bcast_real( sum, 1 )
1324       CALL wrf_dm_bcast_integer( icount, 1 )
1325       IF ( enable ) THEN
1326         IF ( icount .GT. 0 ) THEN
1327           avg = sum / REAL ( icount )
1328
1329         !  OK, if there were any of those island situations, we try to search a bit broader
1330         !  of an area in the coarse grid.
1331
1332           DO nj = njts, njte
1333              DO nk = nkts, nkte
1334                 DO ni = nits, nite
1335                    IF ( nfld(ni,nk,nj) .LT. -1.e19 ) THEN
1336                       IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1337                          cj = ( nj + (nrj/2)-1 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1338                       ELSE
1339                          cj = ( nj + (nrj-1)/2 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1340                       END IF
1341                       IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1342                          ci = ( ni + (nri/2)-1 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1343                       ELSE
1344                          ci = ( ni + (nri-1)/2 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1345                       END IF
1346                       ist = MAX (ci-max_search,cits)
1347                       ien = MIN (ci+max_search,cite,cide-1)
1348                       jst = MAX (cj-max_search,cjts)
1349                       jen = MIN (cj+max_search,cjte,cjde-1)
1350                       icount = 0
1351                       sum = 0
1352                       DO jj = jst,jen
1353                          DO ii = ist,ien
1354                             IF ( NINT(clu(ii,jj)) .NE. iswater ) THEN
1355                                icount = icount + 1
1356                                sum = sum + cfld(ii,nk,jj)
1357                             END IF
1358                          END DO
1359                       END DO
1360                       IF ( icount .GT. 0 ) THEN
1361                          nfld(ni,nk,nj) = sum / REAL ( icount )
1362                       ELSE
1363!                         CALL wrf_error_fatal ( "horizontal interp error - island" )
1364                          write(message,*) 'horizontal interp error - island, using average ', avg
1365                          CALL wrf_message ( message )
1366                          nfld(ni,nk,nj) = avg
1367                       END IF       
1368                    END IF
1369                 END DO
1370              END DO
1371           END DO
1372         ENDIF
1373       ENDIF
1374      ELSE
1375         CALL wrf_error_fatal ( "only unstaggered fields right now" )
1376      END IF
1377
1378   END SUBROUTINE interp_mask_land_field
1379
1380   SUBROUTINE interp_mask_water_field ( enable,                  &  ! says whether to allow interpolation or just the bcasts
1381                                        cfld,                    &  ! CD field
1382                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1383                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1384                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1385                           nfld,                                 &  ! ND field
1386                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1387                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1388                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1389                           shw,                                  &  ! stencil half width
1390                           imask,                                &  ! interpolation mask
1391                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1392                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1393                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
1394                           clu, nlu, cflag, nflag                )
1395
1396      USE module_configure
1397      USE module_wrf_error
1398
1399      IMPLICIT NONE
1400   
1401   
1402      LOGICAL, INTENT(IN) :: enable
1403      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1404                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1405                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1406                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1407                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1408                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1409                             shw,                                  &
1410                             ipos, jpos,                           &
1411                             nri, nrj, cflag, nflag
1412      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1413   
1414      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1415      REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
1416     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
1417   
1418      REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ) :: clu
1419      REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: nlu
1420   
1421      ! Local
1422   
1423      INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp
1424      INTEGER :: icount , ii , jj , ist , ien , jst , jen
1425      REAL :: avg , sum , dx , dy
1426      INTEGER , PARAMETER :: max_search = 5
1427
1428      !  Right now, only mass point locations permitted.
1429   
1430      IF ( ( .NOT. xstag) .AND. ( .NOT. ystag ) ) THEN
1431
1432       IF ( enable ) THEN
1433         !  Loop over each i,k,j in the nested domain.
1434
1435         DO nj = njts, njte
1436            IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1437               cj = ( nj + (nrj/2)-1 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1438            ELSE
1439               cj = ( nj + (nrj-1)/2 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1440            END IF
1441            DO nk = nkts, nkte
1442               ck = nk
1443               DO ni = nits, nite
1444                  IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1445                     ci = ( ni + (nri/2)-1 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1446                  ELSE
1447                     ci = ( ni + (nri-1)/2 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1448                  END IF
1449   
1450
1451
1452
1453                  !
1454                  !                    (ci,cj+1)     (ci+1,cj+1)
1455                  !               -        -------------
1456                  !         1-dy  |        |           |
1457                  !               |        |           |
1458                  !               -        |  *        |
1459                  !          dy   |        | (ni,nj)   |
1460                  !               |        |           |
1461                  !               -        -------------
1462                  !                    (ci,cj)       (ci+1,cj) 
1463                  !
1464                  !                        |--|--------|
1465                  !                         dx  1-dx         
1466
1467
1468                  !  At ni=2, we are on the coarse grid point, so dx = 0
1469
1470                  IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1471                     dx = ( REAL ( MOD ( ni+(nri-1)/2 , nri ) ) + 0.5 ) / REAL ( nri )
1472                  ELSE
1473                     dx =   REAL ( MOD ( ni+(nri-1)/2 , nri ) )         / REAL ( nri )
1474                  END IF
1475                  IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1476                     dy = ( REAL ( MOD ( nj+(nrj-1)/2 , nrj ) ) + 0.5 ) / REAL ( nrj )
1477                  ELSE
1478                     dy =   REAL ( MOD ( nj+(nrj-1)/2 , nrj ) )         / REAL ( nrj )
1479                  END IF
1480   
1481                  !  This is a "water only" field.  If this is a land point, no operations required.
1482
1483                  IF      ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .NE. nflag ) ) THEN
1484                     ! noop
1485!                    nfld(ni,nk,nj) =  1.e20
1486                     nfld(ni,nk,nj) = 0
1487
1488                  !  If this is a nested water point, and the surrounding coarse values are all water points,
1489                  !  then this is a simple 4-pt interpolation.
1490
1491                  ELSE IF ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .EQ. nflag ) .AND. &
1492                            ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .EQ. nflag ) .AND. &
1493                            ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .EQ. nflag ) .AND. &
1494                            ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .EQ. nflag ) .AND. &
1495                            ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .EQ. nflag ) ) THEN
1496                     nfld(ni,nk,nj) = ( 1. - dx ) * ( ( 1. - dy ) * cfld(ci  ,ck,cj  )   + &
1497                                                             dy   * cfld(ci  ,ck,cj+1) ) + &
1498                                             dx   * ( ( 1. - dy ) * cfld(ci+1,ck,cj  )   + &
1499                                                             dy   * cfld(ci+1,ck,cj+1) )
1500
1501                  !  If this is a nested water point and there are NO coarse water values surrounding,
1502                  !  we temporarily punt.
1503
1504                  ELSE IF ( ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .EQ. nflag ) .AND. &
1505                            ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .NE. nflag ) .AND. &
1506                            ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .NE. nflag ) .AND. &
1507                            ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .NE. nflag ) .AND. &
1508                            ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .NE. nflag ) ) THEN
1509!                    nfld(ni,nk,nj) = -1.e20
1510                     nfld(ni,nk,nj) = -1
1511
1512                  !  If there are some land points and some water points, take an average.
1513                 
1514                  ELSE IF ( NINT(nlu(ni  ,nj  )) .EQ. nflag ) THEN
1515                     icount = 0
1516                     sum = 0
1517                     IF ( NINT(clu(ci  ,cj  )) .EQ. nflag ) THEN
1518                        icount = icount + 1
1519                        sum = sum + cfld(ci  ,ck,cj  )
1520                     END IF
1521                     IF ( NINT(clu(ci+1,cj  )) .EQ. nflag ) THEN
1522                        icount = icount + 1
1523                        sum = sum + cfld(ci+1,ck,cj  )
1524                     END IF
1525                     IF ( NINT(clu(ci  ,cj+1)) .EQ. nflag ) THEN
1526                        icount = icount + 1
1527                        sum = sum + cfld(ci  ,ck,cj+1)
1528                     END IF
1529                     IF ( NINT(clu(ci+1,cj+1)) .EQ. nflag ) THEN
1530                        icount = icount + 1
1531                        sum = sum + cfld(ci+1,ck,cj+1)
1532                     END IF
1533                     nfld(ni,nk,nj) = sum / REAL ( icount )
1534                  END IF
1535               END DO
1536            END DO
1537         END DO
1538
1539         !  Get an average of the whole domain for problem locations.
1540
1541         sum = 0
1542         icount = 0
1543         DO nj = njts, njte
1544            DO nk = nkts, nkte
1545               DO ni = nits, nite
1546                  IF ( ( nfld(ni,nk,nj) .GT. -1.e19 ) .AND. (  nfld(ni,nk,nj) .LT. 1.e19 ) ) THEN
1547                     icount = icount + 1
1548                     sum = sum + nfld(ni,nk,nj)
1549                  END IF
1550               END DO
1551            END DO
1552         END DO
1553       ELSE
1554         sum = 0.
1555         icount = 0
1556       ENDIF
1557       CALL wrf_dm_bcast_real( sum, 1 )
1558       CALL wrf_dm_bcast_integer( icount, 1 )
1559       IF ( enable ) THEN
1560         IF ( icount .NE. 0 ) THEN
1561           avg = sum / REAL ( icount )
1562
1563
1564           !  OK, if there were any of those lake situations, we try to search a bit broader
1565           !  of an area in the coarse grid.
1566
1567           DO nj = njts, njte
1568              DO nk = nkts, nkte
1569                 DO ni = nits, nite
1570                    IF ( nfld(ni,nk,nj) .LT. -1.e19 ) THEN
1571                       IF ( MOD ( nrj , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1572                          cj = ( nj + (nrj/2)-1 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1573                       ELSE
1574                          cj = ( nj + (nrj-1)/2 ) / nrj + jpos -1 ! first coarse position equal to or below nest point
1575                       END IF
1576                       IF ( MOD ( nri , 2 ) .EQ. 0 ) THEN
1577                          ci = ( ni + (nri/2)-1 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1578                       ELSE
1579                          ci = ( ni + (nri-1)/2 ) / nri + ipos -1 ! first coarse position equal to or to the left of nest point
1580                       END IF
1581                       ist = MAX (ci-max_search,cits)
1582                       ien = MIN (ci+max_search,cite,cide-1)
1583                       jst = MAX (cj-max_search,cjts)
1584                       jen = MIN (cj+max_search,cjte,cjde-1)
1585                       icount = 0
1586                       sum = 0
1587                       DO jj = jst,jen
1588                          DO ii = ist,ien
1589                             IF ( NINT(clu(ii,jj)) .EQ. nflag ) THEN
1590                                icount = icount + 1
1591                                sum = sum + cfld(ii,nk,jj)
1592                             END IF
1593                          END DO
1594                       END DO
1595                       IF ( icount .GT. 0 ) THEN
1596                          nfld(ni,nk,nj) = sum / REAL ( icount )
1597                       ELSE
1598  !                       CALL wrf_error_fatal ( "horizontal interp error - lake" )
1599                          print *,'horizontal interp error - lake, using average ',avg
1600                          nfld(ni,nk,nj) = avg
1601                       END IF       
1602                    END IF
1603                 END DO
1604              END DO
1605           END DO
1606         ENDIF
1607       ENDIF
1608      ELSE
1609         CALL wrf_error_fatal ( "only unstaggered fields right now" )
1610      END IF
1611
1612   END SUBROUTINE interp_mask_water_field
1613
1614   SUBROUTINE none
1615   END SUBROUTINE none
1616
1617   SUBROUTINE smoother ( cfld , &
1618                      cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1619                      cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1620                      cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1621                      nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1622                      nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1623                      nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1624                      xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1625                      ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in
1626                      nri, nrj                              &
1627                      )
1628 
1629      USE module_configure
1630      IMPLICIT NONE
1631   
1632      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1633                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1634                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1635                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1636                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1637                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1638                             nri, nrj,                             & 
1639                             ipos, jpos
1640      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1641      INTEGER             :: smooth_option, feedback , spec_zone
1642   
1643      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1644
1645      !  If there is no feedback, there can be no smoothing.
1646
1647      CALL nl_get_feedback       ( 1, feedback  )
1648      IF ( feedback == 0 ) RETURN
1649      CALL nl_get_spec_zone ( 1, spec_zone )
1650
1651      !  These are the 2d smoothers used on the fedback data.  These filters
1652      !  are run on the coarse grid data (after the nested info has been
1653      !  fedback).  Only the area of the nest in the coarse grid is filtered.
1654
1655      CALL nl_get_smooth_option  ( 1, smooth_option  )
1656
1657      IF      ( smooth_option == 0 ) THEN
1658! no op
1659      ELSE IF ( smooth_option == 1 ) THEN
1660         CALL sm121 ( cfld , &
1661                      cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1662                      cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1663                      cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1664                      xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1665                      nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1666                      nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1667                      nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1668                      nri, nrj,                             & 
1669                      ipos, jpos                            &  ! Position of lower left of nest in
1670                      )
1671      ELSE IF ( smooth_option == 2 ) THEN
1672         CALL smdsm ( cfld , &
1673                      cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1674                      cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1675                      cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1676                      xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1677                      nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1678                      nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1679                      nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1680                      nri, nrj,                             & 
1681                      ipos, jpos                            &  ! Position of lower left of nest in
1682                      )
1683      END IF
1684
1685   END SUBROUTINE smoother
1686
1687   SUBROUTINE sm121 ( cfld , &
1688                      cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1689                      cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1690                      cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1691                      xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1692                      nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1693                      nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1694                      nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1695                      nri, nrj,                             & 
1696                      ipos, jpos                            &  ! Position of lower left of nest in
1697                      )
1698   
1699      USE module_configure
1700      IMPLICIT NONE
1701   
1702      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1703                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1704                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1705                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1706                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1707                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1708                             nri, nrj,                             & 
1709                             ipos, jpos
1710      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1711   
1712      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1713      REAL, DIMENSION ( cims:cime,            cjms:cjme ) :: cfldnew
1714   
1715      INTEGER                        :: i , j , k , loop
1716      INTEGER :: istag,jstag
1717
1718      INTEGER, PARAMETER  :: smooth_passes = 1 ! More passes requires a larger stencil (currently 48 pt)
1719
1720      istag = 1 ; jstag = 1
1721      IF ( xstag ) istag = 0
1722      IF ( ystag ) jstag = 0
1723   
1724      !  Simple 1-2-1 smoother.
1725   
1726      smoothing_passes : DO loop = 1 , smooth_passes
1727   
1728         DO k = ckts , ckte
1729   
1730            !  Initialize dummy cfldnew
1731
1732            DO i = MAX(ipos,cits-3) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri,cite+3)
1733               DO j = MAX(jpos,cjts-3) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj,cjte+3)
1734                  cfldnew(i,j) = cfld(i,k,j)
1735               END DO
1736            END DO
1737
1738            !  1-2-1 smoothing in the j direction first,
1739   
1740            DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1741            DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1742                  cfldnew(i,j) = 0.25 * ( cfld(i,k,j+1) + 2.*cfld(i,k,j) + cfld(i,k,j-1) )
1743               END DO
1744            END DO
1745
1746            !  then 1-2-1 smoothing in the i direction last
1747       
1748            DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1749            DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1750                  cfld(i,k,j) =  0.25 * ( cfldnew(i+1,j) + 2.*cfldnew(i,j) + cfldnew(i-1,j) )
1751               END DO
1752            END DO
1753       
1754         END DO
1755   
1756      END DO smoothing_passes
1757   
1758   END SUBROUTINE sm121
1759
1760   SUBROUTINE smdsm ( cfld , &
1761                      cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1762                      cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1763                      cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1764                      xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1765                      nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1766                      nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1767                      nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1768                      nri, nrj,                             & 
1769                      ipos, jpos                            &  ! Position of lower left of nest in
1770                      )
1771   
1772      USE module_configure
1773      IMPLICIT NONE
1774   
1775      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1776                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1777                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1778                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1779                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1780                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1781                             nri, nrj,                             & 
1782                             ipos, jpos
1783      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1784   
1785      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
1786      REAL, DIMENSION ( cims:cime,            cjms:cjme ) :: cfldnew
1787   
1788      REAL , DIMENSION ( 2 )         :: xnu
1789      INTEGER                        :: i , j , k , loop , n
1790      INTEGER :: istag,jstag
1791
1792      INTEGER, PARAMETER  :: smooth_passes = 1 ! More passes requires a larger stencil (currently 48 pt)
1793
1794      xnu  =  (/ 0.50 , -0.52 /)
1795   
1796      istag = 1 ; jstag = 1
1797      IF ( xstag ) istag = 0
1798      IF ( ystag ) jstag = 0
1799   
1800      !  The odd number passes of this are the "smoother", the even
1801      !  number passes are the "de-smoother" (note the different signs on xnu).
1802   
1803      smoothing_passes : DO loop = 1 , smooth_passes * 2
1804   
1805         n  =  2 - MOD ( loop , 2 )
1806   
1807         DO k = ckts , ckte
1808   
1809            DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1810               DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1811                  cfldnew(i,j) = cfld(i,k,j) + xnu(n) * ((cfld(i,k,j+1) + cfld(i,k,j-1)) * 0.5-cfld(i,k,j))
1812               END DO
1813            END DO
1814       
1815            DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1816               DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1817                  cfld(i,k,j) = cfldnew(i,j)
1818               END DO
1819            END DO
1820       
1821            DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1822               DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1823                  cfldnew(i,j) = cfld(i,k,j) + xnu(n) * ((cfld(i+1,k,j) + cfld(i-1,k,j)) * 0.5-cfld(i,k,j))
1824               END DO
1825            END DO
1826       
1827            DO j = MAX(jpos+2,cjts-2) , MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-2-jstag,cjte+2)
1828               DO i = MAX(ipos+2,cits-2) , MIN(ipos+(nide-nids)/nri-2-istag,cite+2)
1829                  cfld(i,k,j) = cfldnew(i,j)
1830               END DO
1831            END DO
1832   
1833         END DO
1834   
1835      END DO smoothing_passes
1836   
1837   END SUBROUTINE smdsm
1838
1839!==================================
1840! this is used to modify a field over the nest so we can see where the nest is
1841
1842   SUBROUTINE mark_domain (  cfld,                                 &  ! CD field
1843                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1844                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1845                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1846                           nfld,                                 &  ! ND field
1847                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1848                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1849                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1850                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
1851                           imask,                                &  ! interpolation mask
1852                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1853                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1854                           nri, nrj                             )   ! nest ratios
1855     USE module_configure
1856     USE module_wrf_error
1857     IMPLICIT NONE
1858
1859
1860     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1861                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1862                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1863                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1864                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1865                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1866                            shw,                                  &
1867                            ipos, jpos,                           &
1868                            nri, nrj
1869     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
1870
1871     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(OUT) :: cfld
1872     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ), INTENT(IN) :: nfld
1873     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: imask
1874
1875     ! Local
1876
1877     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
1878     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
1879     INTEGER :: istag,jstag, ipoints,jpoints,ijpoints
1880
1881     istag = 1 ; jstag = 1
1882     IF ( xstag ) istag = 0
1883     IF ( ystag ) jstag = 0
1884
1885     DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-jstag-1,cjte)
1886        nj = (cj-jpos)*nrj + jstag + 1
1887        DO ck = ckts, ckte
1888           nk = ck
1889           DO ci = MAX(ipos+1,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-istag-1,cite)
1890              ni = (ci-ipos)*nri + istag + 1
1891              cfld( ci, ck, cj ) =  9021000.  !magic number: Beverly Hills * 100.
1892           ENDDO
1893        ENDDO
1894     ENDDO
1895
1896   END SUBROUTINE mark_domain
1897
1898#if ( NMM_CORE == 1 )
1899!=======================================================================================
1900!  E grid interpolation for mass with addition of terrain adjustments. First routine
1901!  pertains to initial conditions and the next one corresponds to boundary conditions
1902!  This is gopal's doing
1903!=======================================================================================
1904
1905 SUBROUTINE interp_mass_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
1906                             cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1907                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1908                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1909                             nfld,                                 &  ! ND field
1910                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1911                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1912                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1913                             shw,                                  &  ! stencil half width for interp
1914                             imask,                                &  ! interpolation mask
1915                             xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
1916                             ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
1917                             nri, nrj,                             &  ! nest ratios                         
1918                             CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
1919                             CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
1920                             CBWGT4, HBWGT4,                       &  ! dummys for weights
1921                             CZ3d, Z3d,                            &  ! Z3d interpolated from CZ3d
1922                             CFIS,FIS,                             &  ! CFIS dummy on fine domain
1923                             CSM,SM,                               &  ! CSM is dummy
1924                             CPDTOP,PDTOP,                         &
1925                             CPTOP,PTOP,                           &
1926                             CPSTD,PSTD,                           &
1927                             CKZMAX,KZMAX                          )
1928
1929   USE MODULE_MODEL_CONSTANTS
1930   USE module_timing
1931   IMPLICIT NONE
1932
1933   LOGICAL,INTENT(IN) :: xstag, ystag
1934   INTEGER,INTENT(IN) :: ckzmax,kzmax
1935   INTEGER,INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
1936                         cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
1937                         cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
1938                         nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
1939                         nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
1940                         nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
1941                         shw,ipos,jpos,nri,nrj
1942
1943   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),          INTENT(IN)           :: IMASK
1944
1945!  parent domain
1946
1947   INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),          INTENT(IN)           :: CII,CJJ     ! dummy
1948   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),             INTENT(IN)           :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3
1949   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),             INTENT(IN)           :: CBWGT4,CFIS,CSM
1950   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme),   INTENT(IN)           :: CFLD
1951   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,1:KZMAX),     INTENT(IN)           :: CZ3d
1952   REAL,DIMENSION(1:KZMAX),                         INTENT(IN)           :: CPSTD
1953   REAL,INTENT(IN)                                                       :: CPDTOP,CPTOP
1954
1955!  nested domain
1956
1957   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),          INTENT(IN)           :: IIH,JJH
1958   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3
1959   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: HBWGT4
1960   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: FIS,SM
1961   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme),   INTENT(INOUT)        :: NFLD
1962   REAL,DIMENSION(1:KZMAX),                         INTENT(IN)           :: PSTD
1963   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,1:KZMAX),     INTENT(OUT)          :: Z3d
1964   REAL,INTENT(IN)                                                       :: PDTOP,PTOP
1965
1966!  local
1967
1968   INTEGER,PARAMETER                                          :: JTB=134
1969   REAL, PARAMETER                                            :: LAPSR=6.5E-3,GI=1./G, D608=0.608
1970   REAL, PARAMETER                                            :: COEF3=R_D*GI*LAPSR
1971   INTEGER                                                    :: I,J,K,IDUM
1972   REAL                                                       :: dlnpdz,tvout,pmo
1973   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme)                        :: ZS,DUM2d
1974   REAL,DIMENSION(JTB)                                        :: PIN,ZIN,Y2,PIO,ZOUT,DUM1,DUM2
1975!-----------------------------------------------------------------------------------------------------
1976!
1977!*** CHECK DOMAIN BOUNDS BEFORE INTERPOLATION
1978!
1979     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
1980     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
1981       IF(IIH(i,j).LT.(CIDS-shw) .OR. IIH(i,j).GT.(CIDE+shw)) &
1982           CALL wrf_error_fatal ('mass points:check domain bounds along x' )
1983       IF(JJH(i,j).LT.(CJDS-shw) .OR. JJH(i,j).GT.(CJDE+shw)) &
1984           CALL wrf_error_fatal ('mass points:check domain bounds along y' )
1985     ENDDO
1986    ENDDO
1987
1988    IF(KZMAX .GT. (JTB-10)) &
1989        CALL wrf_error_fatal ('mass points: increase JTB in interp_mass_nmm')
1990
1991!    WRITE(21,*)'------------- MED NEST INITIAL 1 ----------------'
1992!    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
1993!      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
1994!         WRITE(21,*)I,J,IMASK(I,J),NFLD(I,1,J)
1995!      ENDDO
1996!    ENDDO
1997!    WRITE(21,*)
1998
1999!
2000!*** DEFINE LOCAL TOPOGRAPHY ON THE BASIS OF FIS. ALSO CHECK IF SM IS LAND (SM=0) OVER TOPO
2001!*** YOU DON'T WANT MOUNTAINS INSIDE WATER BODIES!
2002!
2003
2004    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2005      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2006         ZS(I,J)=FIS(I,J)/G
2007      ENDDO
2008    ENDDO
2009
2010!
2011!*** Interpolate GPMs DERIVED FROM STANDARD ATMOSPHERIC LAPSE RATE FROM THE PARENT TO
2012!*** THE NESTED DOMAIN
2013!
2014!*** INDEX CONVENTIONS
2015!***                     HBWGT4
2016!***                      4
2017!***
2018!***
2019!***
2020!***                   h
2021!***             1                 2
2022!***            HBWGT1             HBWGT2
2023!***
2024!***
2025!***                      3
2026!***                     HBWGT3
2027
2028    Z3d=0.0
2029    DO K=NKTS,KZMAX                ! Please note that we are still in isobaric surfaces
2030      DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2031        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2032!
2033           IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
2034               Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2035                          + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2036                          + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2037                          + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2038           ELSE
2039               Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2040                          + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2041                          + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2042                          + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2043
2044           ENDIF
2045!
2046        ENDDO
2047      ENDDO
2048    ENDDO
2049
2050!  RECONSTRUCT PDs ON THE BASIS OF TOPOGRAPHY AND THE INTERPOLATED HEIGHTS
2051
2052    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2053      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2054!
2055          IF (ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,1)) THEN
2056            dlnpdz     = (log(PSTD(1))-log(PSTD(2)) )/(Z3d(i,j,1)-Z3d(i,j,2))
2057            dum2d(i,j) = exp(log(PSTD(1)) + dlnpdz*(ZS(I,J) - Z3d(i,j,1)))
2058            dum2d(i,j) = dum2d(i,j) - PDTOP -PTOP
2059          ELSE                                           ! target level bounded by input levels
2060            DO K =NKTS,KZMAX-1                           ! still in the isobaric surfaces
2061             IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,K) .AND. ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,K+1))THEN
2062               dlnpdz     = (log(PSTD(K))-log(PSTD(K+1)) ) /(Z3d(I,J,K)-Z3d(I,J,K+1))
2063               dum2d(i,j) = exp(log(PSTD(K)) + dlnpdz*(ZS(I,J)- Z3d(I,J,K)))
2064               dum2d(i,j) = dum2d(i,j) - PDTOP -PTOP
2065             ENDIF
2066            ENDDO
2067          ENDIF
2068          IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,KZMAX))THEN
2069             WRITE(0,*)'I=',I,'J=',J,'K=',KZMAX,'TERRAIN HEIGHT',ZS(I,J),'Z3d',Z3d(I,J,KZMAX)
2070             CALL wrf_error_fatal3 ( "interp_fcn.b" , 176 , "MOUNTAIN TOO HIGH TO FIT THE MODEL DEPTH")
2071          ENDIF
2072!       
2073      ENDDO
2074    ENDDO
2075
2076    DO K=NKDS,NKDE                       ! NKTE is 1, nevertheless let us pretend religious
2077      DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2078       DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2079         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
2080           NFLD(I,J,K)= dum2d(i,j)         ! PD defined in the nested domain
2081         ENDIF
2082       ENDDO
2083      ENDDO
2084    ENDDO
2085
2086!
2087  END SUBROUTINE interp_mass_nmm
2088!
2089!--------------------------------------------------------------------------------------
2090
2091 SUBROUTINE nmm_bdymass_hinterp ( cfld,                              &  ! CD field
2092                               cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
2093                               cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
2094                               cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
2095                               nfld,                                 &  ! ND field
2096                               nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
2097                               nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
2098                               nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
2099                               shw,                                  &  ! stencil half width
2100                               imask,                                &  ! interpolation mask
2101                               xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
2102                               ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
2103                               nri, nrj,                             &  ! nest ratios
2104                               c_bxs,n_bxs,                          &
2105                               c_bxe,n_bxe,                          &
2106                               c_bys,n_bys,                          &
2107                               c_bye,n_bye,                          &
2108                               c_btxs,n_btxs,                        &
2109                               c_btxe,n_btxe,                        &
2110                               c_btys,n_btys,                        &
2111                               c_btye,n_btye,                        &
2112                               CTEMP_B,NTEMP_B,                      &  ! These temp arrays should be removed
2113                               CTEMP_BT,NTEMP_BT,                    &  ! later on
2114                               CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
2115                               CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
2116                               CBWGT4, HBWGT4,                       &  ! dummys
2117                               CZ3d, Z3d,                            &  ! Z3d dummy on nested domain
2118                               CFIS,FIS,                             &  ! CFIS dummy on fine domain
2119                               CSM,SM,                               &  ! CSM is dummy
2120                               CPDTOP,PDTOP,                         &
2121                               CPTOP,PTOP,                           &
2122                               CPSTD,PSTD,                           &
2123                               CKZMAX,KZMAX                          )
2124
2125
2126     USE MODULE_MODEL_CONSTANTS
2127     USE module_configure
2128     USE module_wrf_error
2129
2130     IMPLICIT NONE
2131
2132
2133     INTEGER, INTENT(IN) :: ckzmax,kzmax
2134     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
2135                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
2136                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
2137                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
2138                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
2139                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
2140                            shw,                                  &
2141                            ipos, jpos,                           &
2142                            nri, nrj
2143
2144
2145   REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ), INTENT(OUT) :: ctemp_b,ctemp_bt
2146   REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ), INTENT(OUT) :: ntemp_b,ntemp_bt
2147   LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
2148   REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_bxs,n_bxs,c_bxe,n_bxe,c_bys,n_bys,c_bye,n_bye
2149   REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_btxs,n_btxs,c_btxe,n_btxe,c_btys,n_btys,c_btye,n_btye
2150
2151!  parent domain
2152
2153   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),          INTENT(IN)           :: IMASK
2154   INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),          INTENT(IN)           :: CII,CJJ     ! dummy
2155   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),             INTENT(IN)           :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3
2156   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),             INTENT(IN)           :: CBWGT4,CFIS,CSM
2157   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme),   INTENT(IN)           :: CFLD
2158   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,1:KZMAX),     INTENT(IN)           :: CZ3d
2159   REAL,DIMENSION(1:KZMAX),                         INTENT(IN)           :: CPSTD
2160   REAL,INTENT(IN)                                                       :: CPDTOP,CPTOP
2161
2162!  nested domain
2163
2164   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),          INTENT(IN)           :: IIH,JJH
2165   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3
2166   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: HBWGT4
2167   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),             INTENT(IN)           :: FIS,SM
2168   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme),   INTENT(INOUT)        :: NFLD
2169   REAL,DIMENSION(1:KZMAX),                         INTENT(IN)           :: PSTD
2170   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,1:KZMAX),     INTENT(OUT)          :: Z3d
2171   REAL,INTENT(IN)                                                       :: PDTOP,PTOP
2172
2173! Local
2174
2175     INTEGER                                     :: nijds, nijde, spec_bdy_width,i,j,k
2176     REAL                                        :: dlnpdz,dum2d
2177     REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme)         :: zs
2178
2179  INTEGER,PARAMETER                                                :: JTB=134
2180  INTEGER                                                          :: ii,jj
2181  REAL, DIMENSION (nims:nime,njms:njme)                            :: CWK1,CWK2,CWK3,CWK4
2182
2183     nijds = min(nids, njds)
2184     nijde = max(nide, njde)
2185     CALL nl_get_spec_bdy_width( 1, spec_bdy_width )
2186
2187!
2188!*** DEFINE LOCAL TOPOGRAPHY ON THE BASIS OF FIS. ASLO CHECK IF SM IS LAND (SM=0) OVER TOPO
2189!*** YOU DON'T WANT MOUNTAINS INSIDE WATER BODIES!
2190!
2191    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2192      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2193         ZS(I,J)=FIS(I,J)/G
2194      ENDDO
2195    ENDDO
2196
2197!    X start boundary
2198
2199       NMM_XS: IF(NITS .EQ. NIDS)THEN
2200!      WRITE(0,*)'ENTERING X1 START BOUNDARY AT MASS POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2201        I = NIDS
2202
2203        DO K=NKTS,KZMAX
2204          DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2205            IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
2206              Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2207                         + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2208                         + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2209                         + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2210            ELSE
2211              Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2212                         + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2213                         + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2214                         + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2215            ENDIF
2216          END DO
2217        END DO
2218
2219        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2220          IF(MOD(J,2) .NE. 0)THEN
2221            IF (ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,2)) THEN              ! level 2 has to be changed
2222               dlnpdz     = (log(PSTD(1))-log(PSTD(2)) )/(Z3d(I,J,1)-Z3d(I,J,2))
2223               dum2d      = exp(log(PSTD(1)) + dlnpdz*(ZS(I,J) - Z3d(I,J,1)))
2224               CWK1(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2225            ELSE ! target level bounded by input levels
2226              DO K =NKTS,KZMAX-1
2227               IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,K) .AND. ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,K+1))THEN
2228                 dlnpdz     = (log(PSTD(K))-log(PSTD(K+1)) ) /(Z3d(I,J,K)-Z3d(I,J,K+1))
2229                 dum2d      = exp(log(PSTD(K)) + dlnpdz*(ZS(I,J)- Z3d(I,J,K)))
2230                 CWK1(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2231               ENDIF
2232              ENDDO
2233            ENDIF
2234            IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,KZMAX))THEN
2235               WRITE(0,*)'I=',I,'J=',J,'K=',K,'TERRAIN HEIGHT',ZS(I,J),'Z3d',Z3d(I,J,KZMAX)
2236               CALL wrf_error_fatal("BC:MOUNTAIN TOO HIGH TO FIT THE MODEL DEPTH")
2237            ENDIF
2238          ELSE
2239           CWK1(I,J)=0.
2240          ENDIF
2241        ENDDO
2242
2243        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2244         DO K = NKDS,NKDE
2245           ntemp_b(i,j,k)     = CWK1(I,J)
2246           ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2247         END DO
2248        END DO
2249       ENDIF NMM_XS
2250
2251!    X end boundary
2252
2253       NMM_XE: IF(NITE-1 .EQ. NIDE-1)THEN
2254!       WRITE(0,*)'ENTERING X END BOUNDARY AT MASS POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2255       I = NIDE-1
2256       II = NIDE - I
2257
2258       DO K=NKTS,KZMAX
2259         DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2260             IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
2261                 Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2262                            + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2263                            + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2264                            + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2265             ELSE
2266                 Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2267                            + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2268                            + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2269                            + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2270             ENDIF
2271         ENDDO
2272       ENDDO
2273
2274        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2275          IF(MOD(J,2) .NE.0)THEN                ! 1,3,5,7 of nested domain
2276            IF (ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,2)) THEN              ! level 2 has to be changed
2277               dlnpdz     = (log(PSTD(1))-log(PSTD(2)) )/(Z3d(I,J,1)-Z3d(I,J,2))
2278               dum2d      = exp(log(PSTD(1)) + dlnpdz*(ZS(I,J) - Z3d(I,J,1)))
2279               CWK2(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2280            ELSE ! target level bounded by input levels
2281              DO K =NKTS,KZMAX-1
2282               IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,K) .AND. ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,K+1))THEN
2283                 dlnpdz     = (log(PSTD(K))-log(PSTD(K+1)) ) /(Z3d(I,J,K)-Z3d(I,J,K+1))
2284                 dum2d      = exp(log(PSTD(K)) + dlnpdz*(ZS(I,J)- Z3d(I,J,K)))
2285                 CWK2(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2286               ENDIF
2287              ENDDO
2288            ENDIF
2289            IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,KZMAX))THEN
2290               WRITE(0,*)'I=',I,'J=',J,'K=',K,'TERRAIN HEIGHT',ZS(I,J),'Z3d',Z3d(I,J,KZMAX)
2291               CALL wrf_error_fatal("BC:MOUNTAIN TOO HIGH TO FIT THE MODEL DEPTH")
2292            ENDIF
2293          ELSE
2294              CWK2(I,J) = 0.0
2295          ENDIF
2296        ENDDO
2297
2298        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2299         DO K = NKDS,NKDE
2300           ntemp_b(i,j,k)     = CWK2(I,J)
2301           ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2302         END DO
2303        END DO
2304       ENDIF NMM_XE
2305
2306!  Y start boundary
2307
2308       NMM_YS: IF(NJTS .EQ. NJDS)THEN
2309!       WRITE(20,*)'ENTERING Y START BOUNDARY AT MASS POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2310        J = NJDS
2311        DO K=NKTS,KZMAX
2312         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2313            IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
2314                Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2315                           + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2316                           + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2317                           + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2318            ELSE
2319                Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2320                           + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2321                           + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2322                           + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2323            ENDIF
2324         END DO
2325        END DO
2326
2327        DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2328          IF (ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,2)) THEN              ! level 2 has to be changed
2329               dlnpdz     = (log(PSTD(1))-log(PSTD(2)) )/(Z3d(I,J,1)-Z3d(I,J,2))
2330               dum2d      = exp(log(PSTD(1)) + dlnpdz*(ZS(I,J) - Z3d(I,J,1)))
2331               CWK3(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2332          ELSE ! target level bounded by input levels
2333              DO K =NKTS,KZMAX-1
2334               IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,K) .AND. ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,K+1))THEN
2335                 dlnpdz     = (log(PSTD(K))-log(PSTD(K+1)) ) /(Z3d(I,J,K)-Z3d(I,J,K+1))
2336                 dum2d      = exp(log(PSTD(K)) + dlnpdz*(ZS(I,J)- Z3d(I,J,K)))
2337                 CWK3(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2338               ENDIF
2339              ENDDO
2340          ENDIF
2341          IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,KZMAX))THEN
2342             WRITE(0,*)'I=',I,'J=',J,'K=',K,'TERRAIN HEIGHT',ZS(I,J),'Z3d',Z3d(I,J,KZMAX)
2343             CALL wrf_error_fatal("BC:MOUNTAIN TOO HIGH TO FIT THE MODEL DEPTH")
2344          ENDIF
2345        ENDDO
2346
2347        DO K = NKDS, NKDE
2348         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2349           ntemp_b(i,j,k)     = CWK3(I,J)
2350           ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2351         END DO
2352        END DO
2353       END IF NMM_YS
2354
2355! Y end boundary
2356
2357       NMM_YE: IF(NJTE-1 .EQ. NJDE-1)THEN
2358!        WRITE(20,*)'ENTERING Y END BOUNDARY AT MASS POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2359        J = NJDE-1
2360        JJ = NJDE - J
2361        DO K=NKTS,KZMAX
2362         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2363             IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
2364                 Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2365                            + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2366                            + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2367                            + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2368             ELSE
2369                 Z3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CZ3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2370                            + HBWGT2(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2371                            + HBWGT3(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2372                            + HBWGT4(I,J)*CZ3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2373             ENDIF
2374         END DO
2375        END DO
2376
2377        DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2378          IF (ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,2)) THEN              ! level 2 has to be changed
2379               dlnpdz     = (log(PSTD(1))-log(PSTD(2)) )/(Z3d(I,J,1)-Z3d(I,J,2))
2380               dum2d      = exp(log(PSTD(1)) + dlnpdz*(ZS(I,J) - Z3d(I,J,1)))
2381               CWK4(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2382          ELSE ! target level bounded by input levels
2383              DO K =NKTS,KZMAX-1
2384               IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,K) .AND. ZS(I,J) .LT. Z3d(I,J,K+1))THEN
2385                 dlnpdz     = (log(PSTD(K))-log(PSTD(K+1)) ) /(Z3d(I,J,K)-Z3d(I,J,K+1))
2386                 dum2d      = exp(log(PSTD(K)) + dlnpdz*(ZS(I,J)- Z3d(I,J,K)))
2387                 CWK4(I,J)  = dum2d -PDTOP -PTOP
2388               ENDIF
2389              ENDDO
2390          ENDIF
2391          IF(ZS(I,J) .GE. Z3d(I,J,KZMAX))THEN
2392             WRITE(0,*)'I=',I,'J=',J,'K=',K,'TERRAIN HEIGHT',ZS(I,J),'Z3d',Z3d(I,J,KZMAX)
2393             CALL wrf_error_fatal("BC:MOUNTAIN TOO HIGH TO FIT THE MODEL DEPTH")
2394          ENDIF
2395        ENDDO
2396
2397        DO K = NKDS,NKDE
2398         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2399              ntemp_b(i,j,k)     = CWK4(I,J)
2400              ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2401         END DO
2402        END DO
2403       END IF NMM_YE
2404
2405     RETURN
2406
2407   END SUBROUTINE nmm_bdymass_hinterp
2408!
2409!=======================================================================================
2410!
2411!  ADDED FOR INCLUDING MOISTURE AND THERMODYNAMIC ENERGY BALANCE
2412!
2413!=======================================================================================
2414
2415 SUBROUTINE interp_scalar_nmm (cfld,                               &  ! CD field
2416                               cids,cide,ckds,ckde,cjds,cjde,      &
2417                               cims,cime,ckms,ckme,cjms,cjme,      &
2418                               cits,cite,ckts,ckte,cjts,cjte,      &
2419                               nfld,                               &  ! ND field
2420                               nids,nide,nkds,nkde,njds,njde,      &
2421                               nims,nime,nkms,nkme,njms,njme,      &
2422                               nits,nite,nkts,nkte,njts,njte,      &
2423                               shw,                                &  ! stencil half width for interp
2424                               imask,                              &  ! interpolation mask
2425                               xstag,ystag,                        &  ! staggering of field
2426                               ipos,jpos,                          &  ! Position of lower left of nest in CD
2427                               nri,nrj,                            &  ! nest ratios
2428                               CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1, &  ! south-western grid locs and weights
2429                               CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,     &  ! note that "C"ourse grid ones are
2430                               CBWGT4, HBWGT4,                     &  ! dummys for weights
2431                               CC3d,C3d,                           &
2432                               CPD,PD,                             &
2433                               CPSTD,PSTD,                         &
2434                               CPDTOP,PDTOP,                       &
2435                               CPTOP,PTOP,                         &
2436                               CETA1,ETA1,CETA2,ETA2               )
2437
2438   USE MODULE_MODEL_CONSTANTS
2439   USE module_timing
2440   IMPLICIT NONE
2441
2442   LOGICAL,INTENT(IN) :: xstag, ystag
2443   INTEGER,INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
2444                         cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
2445                         cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
2446                         nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
2447                         nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
2448                         nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
2449                         shw,ipos,jpos,nri,nrj
2450
2451   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),   INTENT(IN)      :: IMASK
2452
2453!  parent domain
2454
2455   INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),        INTENT(IN) :: CII,CJJ   ! dummy
2456   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2
2457   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CBWGT3,CBWGT4
2458
2459   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme), INTENT(IN) :: CFLD
2460   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme), INTENT(IN) :: CC3d  ! scalar input on constant pressure levels
2461   REAL,DIMENSION(ckms:ckme),                     INTENT(IN) :: CPSTD
2462   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CPD
2463   REAL,DIMENSION(ckms:ckme),                     INTENT(IN) :: CETA1,CETA2
2464   REAL,                                          INTENT(IN) :: CPDTOP,CPTOP
2465
2466!  nested domain
2467
2468   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),        INTENT(IN) :: IIH,JJH
2469   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2
2470   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: HBWGT3,HBWGT4
2471
2472   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme), INTENT(OUT):: NFLD  ! This is scalar on hybrid levels
2473   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme), INTENT(OUT):: C3d   ! Scalar on constant pressure levels
2474   REAL,DIMENSION(nkms:nkme),                     INTENT(IN) :: PSTD
2475   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: PD
2476   REAL,DIMENSION(nkms:nkme),                     INTENT(IN) :: ETA1,ETA2
2477   REAL,INTENT(IN)                                           :: PDTOP,PTOP
2478
2479!  local
2480
2481   INTEGER,PARAMETER                                         :: JTB=134
2482   INTEGER                                                   :: I,J,K
2483   REAL,DIMENSION(JTB)                                       :: PIN,CIN,Y2,PIO,PTMP,COUT,DUM1,DUM2
2484
2485!-----------------------------------------------------------------------------------------------------
2486!
2487!
2488!   *** CHECK VERTICAL BOUNDS BEFORE USING SPLINE OR LINEAR INTERPOLATION
2489!
2490    IF(nkme .GT. (JTB-10) .OR. NKDE .GT. (JTB-10)) &
2491      CALL wrf_error_fatal ('mass points: increase JTB in interp_mass_nmm')
2492
2493!
2494!   FIRST, HORIZONTALLY INTERPOLATE MOISTURE NOW AVAILABLE ON CONSTANT PRESSURE SURFACE (LEVELS) FROM THE
2495!   PARENT TO THE NESTED DOMAIN
2496!
2497!*** INDEX CONVENTIONS
2498!***                     HBWGT4
2499!***                      4
2500!***
2501!***
2502!***
2503!***                   h
2504!***             1                 2
2505!***            HBWGT1             HBWGT2
2506!***
2507!***
2508!***                      3
2509!***                     HBWGT3
2510
2511    C3d=0.0
2512    DO K=NKDS,NKDE-1                ! Please note that we are still in isobaric surfaces
2513      DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2514        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2515         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
2516           IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
2517               C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2518                          + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2519                          + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2520                          + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2521
2522           ELSE
2523               C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2524                          + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2525                          + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2526                          + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2527
2528           ENDIF
2529         ENDIF
2530        ENDDO
2531      ENDDO
2532    ENDDO
2533
2534!
2535!   RECOVER THE SCALARS FROM CONSTANT PRESSURE SURFACES (LEVELS) ON TO HYBRID SURFACES
2536!
2537    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2538     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2539      IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
2540
2541!        clean local array before use of spline or linear interpolation
2542
2543         CIN=0.;PIN=0.;Y2=0;PIO=0.;PTMP=0.;COUT=0.;DUM1=0.;DUM2=0.
2544
2545         DO K=NKDS+1,NKDE                    ! inputs at standard  levels
2546           PIN(K-1) = EXP((ALOG(PSTD(NKDE-K+1))+ALOG(PSTD(NKDE-K+2)))*0.5)
2547           CIN(K-1) = C3d(I,J,NKDE-K+1)
2548         ENDDO
2549
2550         Y2(1   )=0.
2551         Y2(NKDE-1)=0.
2552
2553         DO K=NKDS,NKDE                         ! target points in model interface levels (pint)
2554           PTMP(K) = ETA1(K)*PDTOP + ETA2(K)*PD(I,J) + PTOP
2555         ENDDO
2556
2557         DO K=NKDS,NKDE-1                        ! target points in model levels
2558           PIO(K) = EXP((ALOG(PTMP(K))+ALOG(PTMP(K+1)))*0.5)
2559         ENDDO
2560
2561         IF(PTMP(1) .GE. PSTD(1))THEN           ! if lower boundary is higher than PMSL(1) re-set lower boundary
2562           PIN(NKDE-1) = PIO(1)                 ! be consistent with target. This may not happen at all
2563           WRITE(0,*)'WARNING: NESTED DOMAIN PRESSURE AT LOWEST LEVEL HIGHER THAN PSTD'
2564           WRITE(0,*)'I,J,PIO(1),PSTD(1)',I,J,PIO(1),PSTD(1)
2565         ENDIF
2566
2567         CALL SPLINE2(I,J,JTB,NKDE-1,PIN,CIN,Y2,NKDE-1,PIO,COUT,DUM1,DUM2)  ! interpolate
2568
2569         DO K=1,NKDE-1
2570           NFLD(I,J,K)= COUT(K)  ! scalar in the nested domain
2571         ENDDO
2572
2573      ENDIF
2574     ENDDO
2575    ENDDO
2576
2577 END SUBROUTINE interp_scalar_nmm
2578!
2579!===========================================================================================
2580!
2581 SUBROUTINE  nmm_bdy_scalar (cfld,                               &  ! CD field
2582                             cids,cide,ckds,ckde,cjds,cjde,      &
2583                             cims,cime,ckms,ckme,cjms,cjme,      &
2584                             cits,cite,ckts,ckte,cjts,cjte,      &
2585                             nfld,                               &  ! ND field
2586                             nids,nide,nkds,nkde,njds,njde,      &
2587                             nims,nime,nkms,nkme,njms,njme,      &
2588                             nits,nite,nkts,nkte,njts,njte,      &
2589                             shw,                                &  ! stencil half width for interp
2590                             imask,                              &  ! interpolation mask
2591                             xstag,ystag,                        &  ! staggering of field
2592                             ipos,jpos,                          &  ! Position of lower left of nest in CD
2593                             nri,nrj,                            &  ! nest ratios
2594                               c_bxs,n_bxs,                          &
2595                               c_bxe,n_bxe,                          &
2596                               c_bys,n_bys,                          &
2597                               c_bye,n_bye,                          &
2598                               c_btxs,n_btxs,                        &
2599                               c_btxe,n_btxe,                        &
2600                               c_btys,n_btys,                        &
2601                               c_btye,n_btye,                        &
2602                             cdt, ndt,                           &
2603                             CTEMP_B,NTEMP_B,                    &  ! to be removed
2604                             CTEMP_BT,NTEMP_BT,                  &
2605                             CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1, &  ! south-western grid locs and weights
2606                             CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,     &  ! note that "C"ourse grid ones are
2607                             CBWGT4, HBWGT4,                     &  ! dummys for weights
2608                             CC3d,C3d,                           &
2609                             CPD,PD,                             &
2610                             CPSTD,PSTD,                         &
2611                             CPDTOP,PDTOP,                       &
2612                             CPTOP,PTOP,                         &
2613                             CETA1,ETA1,CETA2,ETA2               )
2614   USE MODULE_MODEL_CONSTANTS
2615   USE module_timing
2616   IMPLICIT NONE
2617
2618   LOGICAL,INTENT(IN)                                               :: xstag, ystag
2619   REAL, INTENT(INOUT)                                              :: cdt, ndt
2620   INTEGER,INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
2621                         cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
2622                         cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
2623                         nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
2624                         nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
2625                         nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
2626                         shw,ipos,jpos,nri,nrj
2627   REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ), INTENT(OUT) :: ctemp_b,ctemp_bt
2628   REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ), INTENT(OUT) :: ntemp_b,ntemp_bt
2629   REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_bxs,n_bxs,c_bxe,n_bxe,c_bys,n_bys,c_bye,n_bye
2630   REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_btxs,n_btxs,c_btxe,n_btxe,c_btys,n_btys,c_btye,n_btye
2631
2632
2633   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),        INTENT(IN) :: IMASK
2634
2635!  parent domain
2636
2637   INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),        INTENT(IN) :: CII,CJJ   ! dummy
2638   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2
2639   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CBWGT3,CBWGT4
2640   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme), INTENT(IN) :: CFLD
2641   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme,ckms:ckme), INTENT(IN) :: CC3d ! scalar input on constant pressure levels
2642   REAL,DIMENSION(ckms:ckme),                     INTENT(IN) :: CPSTD
2643   REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),           INTENT(IN) :: CPD
2644   REAL,DIMENSION(ckms:ckme),                     INTENT(IN) :: CETA1,CETA2
2645   REAL,                                          INTENT(IN) :: CPDTOP,CPTOP
2646
2647!  nested domain
2648
2649   INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),        INTENT(IN) :: IIH,JJH
2650   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2
2651   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: HBWGT3,HBWGT4
2652   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme), INTENT(OUT):: NFLD
2653   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme,nkms:nkme), INTENT(OUT):: C3d   !Scalar on constant pressure levels
2654   REAL,DIMENSION(nkms:nkme),                     INTENT(IN) :: PSTD
2655   REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),           INTENT(IN) :: PD
2656   REAL,DIMENSION(nkms:nkme),                     INTENT(IN) :: ETA1,ETA2
2657   REAL,INTENT(IN)                                           :: PDTOP,PTOP
2658
2659!  local
2660
2661   INTEGER,PARAMETER                                       :: JTB=134
2662   INTEGER                                                 :: I,J,K,II,JJ
2663   REAL,DIMENSION(JTB)                                     :: PIN,CIN,Y2,PIO,PTMP,COUT,DUM1,DUM2
2664   REAL, DIMENSION (nims:nime,njms:njme,nkms:nkme)         :: CWK1,CWK2,CWK3,CWK4
2665!-----------------------------------------------------------------------------------------------------
2666!
2667!
2668!   *** CHECK VERTICAL BOUNDS BEFORE USING SPLINE INTERPOLATION
2669!
2670    IF(nkme .GT. (JTB-10) .OR. NKDE .GT. (JTB-10)) &
2671      CALL wrf_error_fatal ('mass points: increase JTB in interp_mass_nmm')
2672
2673!   X start boundary
2674
2675    NMM_XS: IF(NITS .EQ. NIDS)THEN
2676!     WRITE(0,*)'ENTERING X1 START BOUNDARY AT T POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2677      I = NIDS
2678      DO K=NKDS,NKDE-1                ! Please note that we are still in isobaric surfaces
2679        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2680          IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
2681            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2682                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2683                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2684                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2685          ELSE
2686            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2687                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2688                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2689                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2690          ENDIF
2691        ENDDO
2692      ENDDO
2693!
2694      DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2695       IF(MOD(J,2) .NE. 0)THEN
2696         CIN=0.;PIN=0.;Y2=0;PIO=0.;PTMP=0.;COUT=0.;DUM1=0.;DUM2=0. ! clean up local array
2697         DO K=NKDS+1,NKDE                    ! inputs at standard  levels
2698           PIN(K-1) = EXP((ALOG(PSTD(NKDE-K+1))+ALOG(PSTD(NKDE-K+2)))*0.5)
2699           CIN(K-1) = C3d(I,J,NKDE-K+1)
2700         ENDDO
2701         Y2(1   )=0.
2702         Y2(NKDE-1)=0.
2703         DO K=NKDS,NKDE                         ! target points in model interface levels (pint)
2704           PTMP(K) = ETA1(K)*PDTOP + ETA2(K)*PD(I,J) + PTOP
2705         ENDDO
2706         DO K=NKDS,NKDE-1                        ! target points in model levels
2707           PIO(K) = EXP((ALOG(PTMP(K))+ALOG(PTMP(K+1)))*0.5)
2708         ENDDO
2709         IF(PTMP(1) .GE. PSTD(1))THEN           ! if lower boundary is higher than PMSL(1) re-set lower boundary
2710           PIN(NKDE-1) = PIO(1)                 ! be consistent with target. This may not happen at all
2711           WRITE(0,*)'WARNING: NESTED DOMAIN PRESSURE AT LOWEST LEVEL HIGHER THAN PSTD'
2712           WRITE(0,*)'I,J,PIO(1),PSTD(1)',I,J,PIO(1),PSTD(1)
2713         ENDIF
2714
2715         CALL SPLINE2(I,J,JTB,NKDE-1,PIN,CIN,Y2,NKDE-1,PIO,COUT,DUM1,DUM2)  ! interpolate
2716
2717         DO K=1,NKDE-1
2718           CWK1(I,J,K)= COUT(K)  ! scalar in the nested domain
2719         ENDDO
2720       ELSE
2721         DO K=NKDS,NKDE-1
2722          CWK1(I,J,K)=0.0
2723         ENDDO
2724       ENDIF
2725      ENDDO
2726
2727      DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2728       DO K = NKDS,NKDE-1
2729         ntemp_b(i,j,k)     = CWK1(I,J,K)
2730         ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2731       END DO
2732      END DO
2733
2734    ENDIF NMM_XS
2735
2736
2737!   X end boundary
2738
2739    NMM_XE: IF(NITE-1 .EQ. NIDE-1)THEN
2740!    WRITE(0,*)'ENTERING X END BOUNDARY AT T POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2741     I = NIDE-1
2742      DO K=NKDS,NKDE-1                ! Please note that we are still in isobaric surfaces
2743        DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2744          IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
2745            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2746                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2747                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2748                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2749          ELSE
2750            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2751                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2752                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2753                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2754          ENDIF
2755        ENDDO
2756      ENDDO
2757
2758     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2759      IF(MOD(J,2) .NE. 0)THEN
2760         CIN=0.;PIN=0.;Y2=0;PIO=0.;PTMP=0.;COUT=0.;DUM1=0.;DUM2=0. ! clean up local array
2761         DO K=NKDS+1,NKDE                    ! inputs at standard  levels
2762           PIN(K-1) = EXP((ALOG(PSTD(NKDE-K+1))+ALOG(PSTD(NKDE-K+2)))*0.5)
2763           CIN(K-1) = C3d(I,J,NKDE-K+1)
2764         ENDDO
2765         Y2(1   )=0.
2766         Y2(NKDE-1)=0.
2767         DO K=NKDS,NKDE                         ! target points in model interface levels (pint)
2768           PTMP(K) = ETA1(K)*PDTOP + ETA2(K)*PD(I,J) + PTOP
2769         ENDDO
2770         DO K=NKDS,NKDE-1                        ! target points in model levels
2771           PIO(K) = EXP((ALOG(PTMP(K))+ALOG(PTMP(K+1)))*0.5)
2772         ENDDO
2773         IF(PTMP(1) .GE. PSTD(1))THEN           ! if lower boundary is higher than PMSL(1) re-set lower boundary
2774           PIN(NKDE-1) = PIO(1)                 ! be consistent with target. This may not happen at all
2775           WRITE(0,*)'WARNING: NESTED DOMAIN PRESSURE AT LOWEST LEVEL HIGHER THAN PSTD'
2776           WRITE(0,*)'I,J,PIO(1),PSTD(1)',I,J,PIO(1),PSTD(1)
2777         ENDIF
2778
2779         CALL SPLINE2(I,J,JTB,NKDE-1,PIN,CIN,Y2,NKDE-1,PIO,COUT,DUM1,DUM2)  ! interpolate
2780
2781         DO K=1,NKDE-1
2782           CWK2(I,J,K)= COUT(K)  ! scalar in the nested domain
2783         ENDDO
2784      ELSE
2785         DO K=NKDS,NKDE-1
2786           CWK2(I,J,K)=0.0
2787         ENDDO
2788      ENDIF
2789     ENDDO
2790
2791       DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
2792        DO K = NKDS,MIN(NKTE,NKDE-1)
2793          ntemp_b(i,j,k)     = CWK2(I,J,K)
2794          ntemp_bt(i,j,k)    = 0.0
2795        END DO
2796       END DO
2797
2798    ENDIF NMM_XE
2799
2800!  Y start boundary
2801
2802    NMM_YS: IF(NJTS .EQ. NJDS)THEN
2803!    WRITE(0,*)'ENTERING Y START BOUNDARY AT T POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2804     J = NJDS
2805      DO K=NKDS,NKDE-1
2806       DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2807          IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
2808            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2809                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2810                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2811                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2812          ELSE
2813            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2814                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2815                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2816                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2817
2818          ENDIF
2819        ENDDO
2820      ENDDO
2821!
2822     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2823         CIN=0.;PIN=0.;Y2=0;PIO=0.;PTMP=0.;COUT=0.;DUM1=0.;DUM2=0. ! clean up local array
2824         DO K=NKDS+1,NKDE                    ! inputs at standard  levels
2825           PIN(K-1) = EXP((ALOG(PSTD(NKDE-K+1))+ALOG(PSTD(NKDE-K+2)))*0.5)
2826           CIN(K-1) = C3d(I,J,NKDE-K+1)
2827         ENDDO
2828         Y2(1   )=0.
2829         Y2(NKDE-1)=0.
2830         DO K=NKDS,NKDE                         ! target points in model interface levels (pint)
2831           PTMP(K) = ETA1(K)*PDTOP + ETA2(K)*PD(I,J) + PTOP
2832         ENDDO
2833         DO K=NKDS,NKDE-1                        ! target points in model levels
2834           PIO(K) = EXP((ALOG(PTMP(K))+ALOG(PTMP(K+1)))*0.5)
2835         ENDDO
2836         IF(PTMP(1) .GE. PSTD(1))THEN           ! if lower boundary is higher than PMSL(1) re-set lower boundary
2837           PIN(NKDE-1) = PIO(1)                 ! be consistent with target. This may not happen at all
2838           WRITE(0,*)'WARNING: NESTED DOMAIN PRESSURE AT LOWEST LEVEL HIGHER THAN PSTD'
2839           WRITE(0,*)'I,J,PIO(1),PSTD(1)',I,J,PIO(1),PSTD(1)
2840         ENDIF
2841
2842         CALL SPLINE2(I,J,JTB,NKDE-1,PIN,CIN,Y2,NKDE-1,PIO,COUT,DUM1,DUM2)  ! interpolate
2843
2844         DO K=1,NKDE-1
2845           CWK3(I,J,K)= COUT(K)  ! scalar in the nested domain
2846         ENDDO
2847     ENDDO
2848
2849     DO K = NKDS,NKDE-1
2850      DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2851        ntemp_b(i,J,K)     = CWK3(I,J,K)
2852        ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
2853      ENDDO
2854      ENDDO
2855
2856    ENDIF NMM_YS
2857
2858! Y end boundary
2859
2860    NMM_YE: IF(NJTE-1 .EQ. NJDE-1)THEN
2861!    WRITE(0,*)'ENTERING Y END BOUNDARY AT T POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2862     J = NJDE-1
2863      DO K=NKDS,NKDE-1
2864        DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2865          IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
2866            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2867                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2868                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
2869                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
2870          ELSE
2871            C3d(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CC3d(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
2872                       + HBWGT2(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
2873                       + HBWGT3(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
2874                       + HBWGT4(I,J)*CC3d(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
2875
2876          ENDIF
2877        ENDDO
2878      ENDDO
2879
2880     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2881         CIN=0.;PIN=0.;Y2=0;PIO=0.;PTMP=0.;COUT=0.;DUM1=0.;DUM2=0. ! clean up local array
2882         DO K=NKDS+1,NKDE                    ! inputs at standard  levels
2883           PIN(K-1) = EXP((ALOG(PSTD(NKDE-K+1))+ALOG(PSTD(NKDE-K+2)))*0.5)
2884           CIN(K-1) = C3d(I,J,NKDE-K+1)
2885         ENDDO
2886         Y2(1   )=0.
2887         Y2(NKDE-1)=0.
2888         DO K=NKDS,NKDE                         ! target points in model interface levels (pint)
2889           PTMP(K) = ETA1(K)*PDTOP + ETA2(K)*PD(I,J) + PTOP
2890         ENDDO
2891         DO K=NKDS,NKDE-1                        ! target points in model levels
2892           PIO(K) = EXP((ALOG(PTMP(K))+ALOG(PTMP(K+1)))*0.5)
2893         ENDDO
2894         IF(PTMP(1) .GE. PSTD(1))THEN           ! if lower boundary is higher than PMSL(1) re-set lower boundary
2895           PIN(NKDE-1) = PIO(1)                 ! be consistent with target. This may not happen at all
2896           WRITE(0,*)'WARNING: NESTED DOMAIN PRESSURE AT LOWEST LEVEL HIGHER THAN PSTD'
2897           WRITE(0,*)'I,J,PIO(1),PSTD(1)',I,J,PIO(1),PSTD(1)
2898         ENDIF
2899
2900         CALL SPLINE2(I,J,JTB,NKDE-1,PIN,CIN,Y2,NKDE-1,PIO,COUT,DUM1,DUM2)  ! interpolate
2901
2902         DO K=1,NKDE-1
2903           CWK4(I,J,K)= COUT(K)  ! scalar in the nested domain
2904         ENDDO
2905     ENDDO
2906
2907     DO K = NKDS,NKDE-1
2908      DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
2909        ntemp_b(i,J,K)     = CWK4(I,J,K)
2910        ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
2911      END DO
2912      END DO
2913
2914    ENDIF NMM_YE
2915
2916  END SUBROUTINE nmm_bdy_scalar
2917!
2918!
2919!=======================================================================================
2920 SUBROUTINE SPLINE2(I,J,JTBX,NOLD,XOLD,YOLD,Y2,NNEW,XNEW,YNEW,P,Q)
2921!
2922!   ******************************************************************
2923!   *                                                                *
2924!   *  THIS IS A ONE-DIMENSIONAL CUBIC SPLINE FITTING ROUTINE        *
2925!   *  PROGRAMED FOR A SMALL SCALAR MACHINE.                         *
2926!   *                                                                *
2927!   *  PROGRAMER Z. JANJIC                                           *
2928!   *                                                                *
2929!   *  NOLD - NUMBER OF GIVEN VALUES OF THE FUNCTION.  MUST BE GE 3. *
2930!   *  XOLD - LOCATIONS OF THE POINTS AT WHICH THE VALUES OF THE     *
2931!   *         FUNCTION ARE GIVEN.  MUST BE IN ASCENDING ORDER.       *
2932!   *  YOLD - THE GIVEN VALUES OF THE FUNCTION AT THE POINTS XOLD.   *
2933!   *  Y2   - THE SECOND DERIVATIVES AT THE POINTS XOLD.  IF NATURAL *
2934!   *         SPLINE IS FITTED Y2(1)=0. AND Y2(NOLD)=0. MUST BE      *
2935!   *         SPECIFIED.                                             *
2936!   *  NNEW - NUMBER OF VALUES OF THE FUNCTION TO BE CALCULATED.     *
2937!   *  XNEW - LOCATIONS OF THE POINTS AT WHICH THE VALUES OF THE     *
2938!   *         FUNCTION ARE CALCULATED.  XNEW(K) MUST BE GE XOLD(1)   *
2939!   *         AND LE XOLD(NOLD).                                     *
2940!   *  YNEW - THE VALUES OF THE FUNCTION TO BE CALCULATED.           *
2941!   *  P, Q - AUXILIARY VECTORS OF THE LENGTH NOLD-2.                *
2942!   *                                                                *
2943!   ******************************************************************
2944!---------------------------------------------------------------------
2945      IMPLICIT NONE
2946!---------------------------------------------------------------------
2947      INTEGER,INTENT(IN) :: I,J,JTBX,NNEW,NOLD
2948      REAL,DIMENSION(JTBX),INTENT(IN) :: XNEW,XOLD,YOLD
2949      REAL,DIMENSION(JTBX),INTENT(INOUT) :: P,Q,Y2
2950      REAL,DIMENSION(JTBX),INTENT(OUT) :: YNEW
2951!
2952      INTEGER :: II,JJ,K,K1,K2,KOLD,NOLDM1
2953      REAL :: AK,BK,CK,DEN,DX,DXC,DXL,DXR,DYDXL,DYDXR                 &
2954             ,RDX,RTDXC,X,XK,XSQ,Y2K,Y2KP1
2955!---------------------------------------------------------------------
2956
2957!     debug
2958
2959      II=9999
2960      JJ=9999
2961      IF(I.eq.II.and.J.eq.JJ)THEN
2962        WRITE(0,*)'DEBUG in SPLINE2: I,J',I,J
2963        WRITE(0,*)'DEBUG in SPLINE2:HSO= ',xnew(1:nold)
2964        DO K=1,NOLD
2965         WRITE(0,*)'DEBUG in SPLINE2:L,ZETAI,PINTI= ' &
2966                        ,K,YOLD(K),XOLD(K)
2967        ENDDO
2968      ENDIF
2969!
2970      NOLDM1=NOLD-1
2971!
2972      DXL=XOLD(2)-XOLD(1)
2973      DXR=XOLD(3)-XOLD(2)
2974      DYDXL=(YOLD(2)-YOLD(1))/DXL
2975      DYDXR=(YOLD(3)-YOLD(2))/DXR
2976      RTDXC=0.5/(DXL+DXR)
2977!
2978      P(1)= RTDXC*(6.*(DYDXR-DYDXL)-DXL*Y2(1))
2979      Q(1)=-RTDXC*DXR
2980!
2981      IF(NOLD.EQ.3)GO TO 150
2982!---------------------------------------------------------------------
2983      K=3
2984!
2985  100 DXL=DXR
2986      DYDXL=DYDXR
2987      DXR=XOLD(K+1)-XOLD(K)
2988      DYDXR=(YOLD(K+1)-YOLD(K))/DXR
2989      DXC=DXL+DXR
2990      DEN=1./(DXL*Q(K-2)+DXC+DXC)
2991!
2992      P(K-1)= DEN*(6.*(DYDXR-DYDXL)-DXL*P(K-2))
2993      Q(K-1)=-DEN*DXR
2994!
2995      K=K+1
2996      IF(K.LT.NOLD)GO TO 100
2997!-----------------------------------------------------------------------
2998  150 K=NOLDM1
2999!
3000  200 Y2(K)=P(K-1)+Q(K-1)*Y2(K+1)
3001!
3002      K=K-1
3003      IF(K.GT.1)GO TO 200
3004!-----------------------------------------------------------------------
3005      K1=1
3006!
3007  300 XK=XNEW(K1)
3008!
3009      DO 400 K2=2,NOLD
3010!
3011      IF(XOLD(K2).GT.XK)THEN
3012        KOLD=K2-1
3013        GO TO 450
3014      ENDIF
3015!
3016  400 CONTINUE
3017!
3018      YNEW(K1)=YOLD(NOLD)
3019      GO TO 600
3020!
3021  450 IF(K1.EQ.1)GO TO 500
3022      IF(K.EQ.KOLD)GO TO 550
3023!
3024  500 K=KOLD
3025!
3026      Y2K=Y2(K)
3027      Y2KP1=Y2(K+1)
3028      DX=XOLD(K+1)-XOLD(K)
3029      RDX=1./DX
3030!
3031      AK=.1666667*RDX*(Y2KP1-Y2K)
3032      BK=0.5*Y2K
3033      CK=RDX*(YOLD(K+1)-YOLD(K))-.1666667*DX*(Y2KP1+Y2K+Y2K)
3034!
3035  550 X=XK-XOLD(K)
3036      XSQ=X*X
3037!
3038      YNEW(K1)=AK*XSQ*X+BK*XSQ+CK*X+YOLD(K)
3039
3040!  debug
3041
3042      IF(I.eq.II.and.J.eq.JJ)THEN
3043        WRITE(0,*) 'DEBUG:: k1,xnew(k1),ynew(k1): ', K1,XNEW(k1),YNEW(k1)
3044      ENDIF
3045
3046!
3047  600 K1=K1+1
3048      IF(K1.LE.NNEW)GO TO 300
3049
3050      RETURN
3051
3052      END SUBROUTINE SPLINE2
3053
3054!=======================================================================================
3055!  E grid interpolation for H and V points
3056!=======================================================================================
3057
3058  SUBROUTINE interp_h_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
3059                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3060                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3061                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3062                           nfld,                                 &  ! ND field
3063                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3064                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3065                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3066                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
3067                           imask,                                &  ! interpolation mask
3068                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3069                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3070                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios                           
3071                           CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3072                           CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3073                           CBWGT4, HBWGT4                        )  ! dummys for weights
3074     USE module_timing
3075     IMPLICIT NONE
3076
3077     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3078                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3079                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3080                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3081                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3082                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3083                            shw,                                  &
3084                            ipos, jpos,                           &
3085                            nri, nrj
3086     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3087
3088     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3089     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3090     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3091     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
3092     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3093     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
3094     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3095
3096!    local
3097     INTEGER i,j,k
3098!
3099!*** CHECK DOMAIN BOUNDS BEFORE INTERPOLATION
3100!
3101    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3102     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3103       IF(IIH(i,j).LT.(CIDS-shw) .OR. IIH(i,j).GT.(CIDE+shw)) &
3104           CALL wrf_error_fatal ('hpoints:check domain bounds along x' )
3105       IF(JJH(i,j).LT.(CJDS-shw) .OR. JJH(i,j).GT.(CJDE+shw)) &
3106           CALL wrf_error_fatal ('hpoints:check domain bounds along y' )
3107     ENDDO
3108    ENDDO
3109!
3110!*** INDEX CONVENTIONS
3111!***                     HBWGT4
3112!***                      4
3113!***
3114!***
3115!***
3116!***                   h
3117!***             1                 2
3118!***            HBWGT1             HBWGT2
3119!***
3120!***
3121!***                      3
3122!***                     HBWGT3
3123
3124     DO K=NKDS,NKDE
3125       DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3126        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3127         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3128!
3129           IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3130               NFLD(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3131                           + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3132                           + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3133                           + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3134           ELSE
3135               NFLD(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3136                           + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3137                           + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3138                           + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3139           ENDIF
3140!     
3141         ENDIF
3142        ENDDO
3143       ENDDO
3144     ENDDO
3145
3146  END SUBROUTINE interp_h_nmm
3147!
3148  SUBROUTINE interp_v_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
3149                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3150                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3151                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3152                           nfld,                                 &  ! ND field
3153                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3154                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3155                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3156                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
3157                           imask,                                &  ! interpolation mask
3158                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3159                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3160                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
3161                           CII, IIV, CJJ, JJV, CBWGT1, VBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3162                           CBWGT2, VBWGT2, CBWGT3, VBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3163                           CBWGT4, VBWGT4                        )  ! dummys
3164     USE module_timing
3165     IMPLICIT NONE
3166
3167     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3168                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3169                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3170                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3171                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3172                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3173                            shw,                                  &
3174                            ipos, jpos,                           &
3175                            nri, nrj
3176     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3177
3178     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3179     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3180     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3181     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: VBWGT1,VBWGT2,VBWGT3,VBWGT4
3182     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3183     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIV,JJV
3184     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3185
3186!    local
3187     INTEGER i,j,k
3188
3189
3190!
3191!*** CHECK DOMAIN BOUNDS BEFORE INTERPOLATION
3192!
3193    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3194     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3195       IF(IIV(i,j).LT.(CIDS-shw) .OR. IIV(i,j).GT.(CIDE+shw)) &
3196           CALL wrf_error_fatal ('vpoints:check domain bounds along x' )
3197       IF(JJV(i,j).LT.(CJDS-shw) .OR. JJV(i,j).GT.(CJDE+shw)) &
3198           CALL wrf_error_fatal ('vpoints:check domain bounds along y' )
3199     ENDDO
3200    ENDDO
3201!
3202!*** INDEX CONVENTIONS
3203!***                     VBWGT4
3204!***                      4
3205!***
3206!***
3207!***
3208!***                   h
3209!***             1                 2
3210!***            VBWGT1             VBWGT2
3211!***
3212!***
3213!***                      3
3214!***                     VBWGT3
3215
3216     DO K=NKDS,NKDE
3217       DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3218        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3219         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3220
3221            IF(MOD(JJV(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3222                NFLD(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3223                            + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3224                            + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)-1,K) &
3225                            + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)+1,K)
3226            ELSE
3227                NFLD(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3228                            + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3229                            + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)-1,K) &
3230                            + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)+1,K)
3231            ENDIF
3232
3233         ENDIF
3234        ENDDO
3235       ENDDO
3236     ENDDO
3237
3238  END SUBROUTINE interp_v_nmm
3239!
3240!=======================================================================================
3241!  E grid nearest neighbour interpolation for H points.
3242!  This routine assumes cfld and nfld are in IJK
3243!=======================================================================================
3244!
3245  SUBROUTINE interp_hnear_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
3246                               cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3247                               cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3248                               cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3249                               nfld,                                 &  ! ND field
3250                               nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3251                               nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3252                               nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3253                               shw,                                  &  ! stencil half width for interp
3254                               imask,                                &  ! interpolation mask
3255                               xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3256                               ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3257                               nri, nrj,                             &  ! nest ratios                         
3258                               CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3259                               CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3260                               CBWGT4, HBWGT4                        )  ! just dummys
3261     USE module_timing
3262     IMPLICIT NONE
3263
3264     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3265                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3266                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3267                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3268                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3269                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3270                            shw,                                  &
3271                            ipos, jpos,                           &
3272                            nri, nrj
3273     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3274
3275     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3276     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3277     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3278     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
3279     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3280     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
3281     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3282
3283!    local
3284
3285     LOGICAL  FLIP
3286     INTEGER  i,j,k,n
3287     REAL     SUM,AMAXVAL
3288     REAL,    DIMENSION (4, nims:nime, njms:njme ) :: NBWGT
3289
3290!
3291!*** INDEX CONVENTIONS
3292!***                     NBWGT4=0
3293!***                      4
3294!***
3295!***
3296!***
3297!***                   h
3298!***             1                 2
3299!***            NBWGT1=1           NBWGT2=0
3300!***
3301!***
3302!***                      3
3303!***                     NBWGT3=0
3304
3305     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3306      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3307       IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3308         NBWGT(1,I,J)=HBWGT1(I,J)
3309         NBWGT(2,I,J)=HBWGT2(I,J)
3310         NBWGT(3,I,J)=HBWGT3(I,J)
3311         NBWGT(4,I,J)=HBWGT4(I,J)
3312       ENDIF
3313      ENDDO
3314     ENDDO
3315
3316     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3317      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3318       IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3319
3320          AMAXVAL=0.
3321          DO N=1,4
3322            AMAXVAL=amax1(NBWGT(N,I,J),AMAXVAL)
3323          ENDDO
3324
3325          FLIP=.TRUE.
3326          SUM=0.0
3327          DO N=1,4
3328             IF(AMAXVAL .EQ. NBWGT(N,I,J) .AND. FLIP)THEN
3329               NBWGT(N,I,J)=1.0
3330               FLIP=.FALSE.
3331             ELSE
3332               NBWGT(N,I,J)=0.0
3333             ENDIF
3334             SUM=SUM+NBWGT(N,I,J)
3335             IF(SUM .GT. 1.0)CALL wrf_error_fatal ( "horizontal interp error - interp_hnear_nmm" )
3336          ENDDO
3337
3338       ENDIF
3339      ENDDO
3340     ENDDO
3341
3342     DO K=NKDS,NKDE
3343       DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3344        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3345         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3346            IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3347                NFLD(I,J,K) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3348                            + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3349                            + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3350                            + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3351            ELSE
3352                NFLD(I,J,K) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3353                            + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3354                            + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3355                            + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3356            ENDIF
3357         ENDIF
3358        ENDDO
3359       ENDDO
3360     ENDDO
3361
3362  END SUBROUTINE interp_hnear_nmm
3363!
3364!=======================================================================================
3365!  E grid nearest neighbour interpolation for H points.
3366!  This routine assumes cfld and nfld are in IKJ or ILJ
3367!=======================================================================================
3368!
3369  SUBROUTINE interp_hnear_ikj_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
3370                               cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3371                               cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3372                               cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3373                               nfld,                                 &  ! ND field
3374                               nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3375                               nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3376                               nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3377                               shw,                                  &  ! stencil half width for interp
3378                               imask,                                &  ! interpolation mask
3379                               xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3380                               ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3381                               nri, nrj,                             &  ! nest ratios
3382                               CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3383                               CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3384                               CBWGT4, HBWGT4                        )  ! just dummys
3385     USE module_timing
3386     IMPLICIT NONE
3387
3388     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3389                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3390                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3391                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3392                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3393                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3394                            shw,                                  &
3395                            ipos, jpos,                           &
3396                            nri, nrj
3397     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3398
3399     REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfld
3400     REAL, DIMENSION ( nims:nime, nkms:nkme, njms:njme ) :: nfld
3401     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3402     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
3403     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3404     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
3405     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3406
3407!    local
3408
3409     LOGICAL  FLIP
3410     INTEGER  i,j,k,n
3411     REAL     SUM,AMAXVAL
3412     REAL,    DIMENSION (4, nims:nime, njms:njme ) :: NBWGT
3413
3414!
3415!*** INDEX CONVENTIONS
3416!***                     NBWGT4=0
3417!***                      4
3418!***
3419!***
3420!***
3421!***                   h
3422!***             1                 2
3423!***            NBWGT1=1           NBWGT2=0
3424!***
3425!***
3426!***                      3
3427!***                     NBWGT3=0
3428
3429     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3430      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3431       IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3432         NBWGT(1,I,J)=HBWGT1(I,J)
3433         NBWGT(2,I,J)=HBWGT2(I,J)
3434         NBWGT(3,I,J)=HBWGT3(I,J)
3435         NBWGT(4,I,J)=HBWGT4(I,J)
3436       ENDIF
3437      ENDDO
3438     ENDDO
3439
3440     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3441      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3442       IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3443
3444          AMAXVAL=0.
3445          DO N=1,4
3446            AMAXVAL=amax1(NBWGT(N,I,J),AMAXVAL)
3447          ENDDO
3448
3449          FLIP=.TRUE.
3450          SUM=0.0
3451          DO N=1,4
3452             IF(AMAXVAL .EQ. NBWGT(N,I,J) .AND. FLIP)THEN
3453               NBWGT(N,I,J)=1.0
3454               FLIP=.FALSE.
3455             ELSE
3456               NBWGT(N,I,J)=0.0
3457             ENDIF
3458             SUM=SUM+NBWGT(N,I,J)
3459             IF(SUM .GT. 1.0)CALL wrf_error_fatal ( "horizontal interp error - interp_hnear_nmm" )
3460          ENDDO
3461
3462       ENDIF
3463      ENDDO
3464     ENDDO
3465
3466     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3467       DO K=NKDS,NKDE
3468        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3469         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3470            IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3471                NFLD(I,K,J) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  K,JJH(I,J)  ) &
3472                            + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,K,JJH(I,J)  ) &
3473                            + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  K,JJH(I,J)-1) &
3474                            + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  K,JJH(I,J)+1)
3475            ELSE
3476                NFLD(I,K,J) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  K,JJH(I,J)  ) &
3477                            + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,K,JJH(I,J)  ) &
3478                            + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,K,JJH(I,J)-1) &
3479                            + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,K,JJH(I,J)+1)
3480            ENDIF
3481         ENDIF
3482        ENDDO
3483       ENDDO
3484     ENDDO
3485
3486  END SUBROUTINE interp_hnear_ikj_nmm
3487!
3488!=======================================================================================
3489!  E grid nearest neighbour interpolation for integer H points
3490!=======================================================================================
3491!
3492  SUBROUTINE interp_int_hnear_nmm (cfld,                                 &  ! CD field; integers
3493                                   cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3494                                   cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3495                                   cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3496                                   nfld,                                 &  ! ND field; integers
3497                                   nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3498                                   nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3499                                   nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3500                                   shw,                                  &  ! stencil half width for interp
3501                                   imask,                                &  ! interpolation mask
3502                                   xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3503                                   ipos, jpos,                           &  ! lower left of nest in CD
3504                                   nri, nrj,                             &  ! nest ratios                     
3505                                   CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! s-w grid locs and weights
3506                                   CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3507                                   CBWGT4, HBWGT4                        )  ! just dummys
3508     USE module_timing
3509     IMPLICIT NONE
3510
3511     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3512                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3513                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3514                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3515                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3516                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3517                            shw,                                  &
3518                            ipos, jpos,                           &
3519                            nri, nrj
3520     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3521
3522     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3523     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3524     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3525     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
3526     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3527     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
3528     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3529
3530!    local
3531
3532     LOGICAL  FLIP
3533     INTEGER  i,j,k,n
3534     REAL     SUM,AMAXVAL
3535     REAL,    DIMENSION (4, nims:nime, njms:njme ) :: NBWGT
3536
3537!
3538!*** INDEX CONVENTIONS
3539!***                     NBWGT4=0
3540!***                      4
3541!***
3542!***
3543!***
3544!***                   h
3545!***             1                 2
3546!***            NBWGT1=1           NBWGT2=0
3547!***
3548!***
3549!***                      3
3550!***                     NBWGT3=0
3551
3552     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3553       DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3554        IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3555          NBWGT(1,I,J)=HBWGT1(I,J)
3556          NBWGT(2,I,J)=HBWGT2(I,J)
3557          NBWGT(3,I,J)=HBWGT3(I,J)
3558          NBWGT(4,I,J)=HBWGT4(I,J)
3559        ENDIF
3560       ENDDO
3561     ENDDO
3562
3563     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3564      DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3565       IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3566
3567          AMAXVAL=0.
3568          DO N=1,4
3569            AMAXVAL=amax1(NBWGT(N,I,J),AMAXVAL)
3570          ENDDO
3571
3572          FLIP=.TRUE.
3573          SUM=0.0
3574          DO N=1,4
3575             IF(AMAXVAL .EQ. NBWGT(N,I,J) .AND. FLIP)THEN
3576               NBWGT(N,I,J)=1.0
3577               FLIP=.FALSE.
3578             ELSE
3579               NBWGT(N,I,J)=0.0
3580             ENDIF
3581             SUM=SUM+NBWGT(N,I,J)
3582             IF(SUM .GT. 1.0)CALL wrf_error_fatal ( "horizontal interp error - interp_hnear_nmm" )
3583          ENDDO
3584!
3585       ENDIF
3586      ENDDO
3587     ENDDO
3588
3589     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3590       DO K=NKTS,NKTS
3591        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3592         IF(IMASK(I,J) .NE. 1)THEN
3593           IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3594               NFLD(I,J,K) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3595                           + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3596                           + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3597                           + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3598           ELSE
3599               NFLD(I,J,K) = NBWGT(1,I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3600                           + NBWGT(2,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3601                           + NBWGT(3,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3602                           + NBWGT(4,I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3603           ENDIF
3604         ENDIF
3605        ENDDO
3606       ENDDO
3607     ENDDO
3608
3609  END SUBROUTINE interp_int_hnear_nmm
3610!
3611!--------------------------------------------------------------------------------------
3612!
3613   SUBROUTINE nmm_bdy_hinterp (cfld,                                 &  ! CD field
3614                               cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3615                               cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3616                               cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3617                               nfld,                                 &  ! ND field
3618                               nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3619                               nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3620                               nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3621                               shw,                                  &  ! stencil half width
3622                               imask,                                &  ! interpolation mask
3623                               xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3624                               ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3625                               nri, nrj,                             &  ! nest ratios
3626                               c_bxs,n_bxs,                          &
3627                               c_bxe,n_bxe,                          &
3628                               c_bys,n_bys,                          &
3629                               c_bye,n_bye,                          &
3630                               c_btxs,n_btxs,                        &
3631                               c_btxe,n_btxe,                        &
3632                               c_btys,n_btys,                        &
3633                               c_btye,n_btye,                        &
3634                               CTEMP_B,NTEMP_B,                      &  ! These temp arrays should be removed
3635                               CTEMP_BT,NTEMP_BT,                    &  ! later on
3636                               CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3637                               CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3638                               CBWGT4, HBWGT4                        )  ! dummys
3639
3640!     use module_state_description
3641     USE module_configure
3642     USE module_wrf_error
3643
3644     IMPLICIT NONE
3645
3646
3647     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3648                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3649                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3650                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3651                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3652                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3653                            shw,                                  &
3654                            ipos, jpos,                           &
3655                            nri, nrj
3656
3657     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3658
3659     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3660     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3661!
3662     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: ctemp_b,ctemp_bt
3663     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: ntemp_b,ntemp_bt
3664!
3665     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3666     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_bxs,n_bxs,c_bxe,n_bxe,c_bys,n_bys,c_bye,n_bye
3667     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_btxs,n_btxs,c_btxe,n_btxe,c_btys,n_btys,c_btye,n_btye
3668     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3669     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
3670     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3671     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
3672
3673! Local
3674
3675     INTEGER :: i,j,k
3676     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme )    :: cwk1,cwk2,cwk3,cwk4
3677
3678!    X start boundary
3679
3680       NMM_XS: IF(NITS .EQ. NIDS)THEN
3681!        WRITE(0,*)'ENTERING X1 START BOUNDARY AT MASS POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3682        I = NIDS
3683        DO K = NKDS,NKDE
3684         DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3685              IF(MOD(J,2) .NE.0)THEN                ! 1,3,5,7 of nested domain
3686                IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
3687                   CWK1(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3688                               + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3689                               + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3690                               + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3691
3692
3693                ELSE
3694                   CWK1(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3695                               + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3696                               + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3697                               + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3698                ENDIF
3699              ELSE
3700                CWK1(I,J,K) = 0.0      ! even rows at mass points of the nested domain
3701              ENDIF
3702              ntemp_b(i,J,K)     = CWK1(I,J,K)
3703              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3704         END DO
3705        END DO
3706       ENDIF NMM_XS
3707
3708!    X end boundary
3709
3710       NMM_XE: IF(NITE-1 .EQ. NIDE-1)THEN
3711!       WRITE(0,*)'ENTERING X END BOUNDARY AT MASS POINTS',NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3712        I = NIDE-1
3713        DO K = NKDS,NKDE
3714         DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3715              IF(MOD(J,2) .NE.0)THEN                ! 1,3,5,7 of the nested domain
3716                IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7 of the parent domain
3717                   CWK2(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3718                               + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3719                               + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3720                               + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3721                ELSE
3722                   CWK2(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3723                               + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3724                               + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3725                               + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3726                ENDIF
3727              ELSE
3728                CWK2(I,J,K) = 0.0      ! even rows at mass points
3729              ENDIF
3730              ntemp_b(i,J,K)     = CWK2(I,J,K)
3731              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3732         END DO
3733        END DO
3734       ENDIF NMM_XE
3735
3736!  Y start boundary
3737
3738       NMM_YS: IF(NJTS .EQ. NJDS)THEN
3739!        WRITE(0,*)'ENTERING Y START BOUNDARY AT MASS POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3740        J = NJDS
3741        DO K = NKDS, NKDE
3742         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3743              IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3744                 CWK3(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3745                             + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3746                             + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3747                             + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3748              ELSE
3749                 CWK3(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3750                             + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3751                             + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3752                             + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3753              ENDIF
3754              ntemp_b(i,J,K)     = CWK3(I,J,K)
3755              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3756         END DO
3757        END DO
3758       END IF NMM_YS
3759
3760! Y end boundary
3761
3762       NMM_YE: IF(NJTE-1 .EQ. NJDE-1)THEN
3763!        WRITE(0,*)'ENTERING Y END BOUNDARY AT MASS POINTS',NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3764        J = NJDE-1
3765        DO K = NKDS,NKDE
3766         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3767              IF(MOD(JJH(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3768                 CWK4(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3769                             + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3770                             + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)-1,K) &
3771                             + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)+1,K)
3772              ELSE
3773                 CWK4(I,J,K) = HBWGT1(I,J)*CFLD(IIH(I,J),  JJH(I,J)  ,K) &
3774                             + HBWGT2(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)  ,K) &
3775                             + HBWGT3(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)-1,K) &
3776                             + HBWGT4(I,J)*CFLD(IIH(I,J)+1,JJH(I,J)+1,K)
3777
3778              ENDIF
3779              ntemp_b(i,J,K)     = CWK4(I,J,K)
3780              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3781         END DO
3782        END DO
3783       END IF NMM_YE
3784
3785     RETURN
3786
3787   END SUBROUTINE nmm_bdy_hinterp
3788
3789!--------------------------------------------------------------------------------------
3790
3791   SUBROUTINE nmm_bdy_vinterp ( cfld,                                 &  ! CD field
3792                               cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3793                               cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3794                               cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3795                               nfld,                                 &  ! ND field
3796                               nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3797                               nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3798                               nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3799                               shw,                                  &  ! stencil half width
3800                               imask,                                &  ! interpolation mask
3801                               xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3802                               ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3803                               nri, nrj,                             &  ! nest ratios
3804                               c_bxs,n_bxs,                          &
3805                               c_bxe,n_bxe,                          &
3806                               c_bys,n_bys,                          &
3807                               c_bye,n_bye,                          &
3808                               c_btxs,n_btxs,                        &
3809                               c_btxe,n_btxe,                        &
3810                               c_btys,n_btys,                        &
3811                               c_btye,n_btye,                        &
3812                               CTEMP_B,NTEMP_B,                      &  ! These temp arrays should be removed
3813                               CTEMP_BT,NTEMP_BT,                    &  ! later on
3814                               CII, IIV, CJJ, JJV, CBWGT1, VBWGT1,   &  ! south-western grid locs and weights
3815                               CBWGT2, VBWGT2, CBWGT3, VBWGT3,       &  ! note that "C"ourse grid ones are
3816                               CBWGT4, VBWGT4                        )  ! dummys
3817
3818!     use module_state_description
3819     USE module_configure
3820     USE module_wrf_error
3821
3822     IMPLICIT NONE
3823
3824
3825     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3826                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3827                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3828                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3829                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3830                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3831                            shw,                                  &
3832                            ipos, jpos,                           &
3833                            nri, nrj
3834
3835     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3836
3837     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
3838     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
3839!
3840     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: ctemp_b,ctemp_bt
3841     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: ntemp_b,ntemp_bt
3842!
3843     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
3844     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_bxs,n_bxs,c_bxe,n_bxe,c_bys,n_bys,c_bye,n_bye
3845     REAL,  DIMENSION( * ), INTENT(INOUT) :: c_btxs,n_btxs,c_btxe,n_btxe,c_btys,n_btys,c_btye,n_btye
3846     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
3847     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: VBWGT1,VBWGT2,VBWGT3,VBWGT4
3848     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
3849     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIV,JJV
3850
3851! Local
3852
3853     INTEGER :: i,j,k
3854     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme )    :: cwk1,cwk2,cwk3,cwk4
3855
3856!    X start boundary
3857
3858       NMM_XS: IF(NITS .EQ. NIDS)THEN
3859!      WRITE(0,*)'ENTERING X START BOUNDARY AT VELOCITY POINTS',NITS,NIDS,NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3860        I = NIDS
3861        DO K = NKDS,NKDE
3862         DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3863              IF(MOD(J,2) .EQ.0)THEN                ! 1,3,5,7 of nested domain
3864                IF(MOD(JJV(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
3865                   CWK1(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3866                               + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3867                               + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)-1,K) &
3868                               + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)+1,K)
3869                ELSE
3870                   CWK1(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3871                               + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3872                               + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)-1,K) &
3873                               + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)+1,K)
3874                ENDIF
3875              ELSE
3876                CWK1(I,J,K) = 0.0 ! odd rows along J, at mass points have zero velocity 
3877              ENDIF
3878              ntemp_b(i,J,K)     = CWK1(I,J,K)
3879              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3880         END DO
3881        END DO
3882       ENDIF NMM_XS
3883
3884!    X end boundary
3885
3886       NMM_XE: IF(NITE-1 .EQ. NIDE-1)THEN
3887!        WRITE(0,*)'ENTERING X END BOUNDARY AT VELOCITY POINTS',NITE-1,NIDE-1,NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3888        I = NIDE-1
3889        DO K = NKDS,NKDE
3890         DO J = NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
3891              IF(MOD(J,2) .EQ.0)THEN                ! 1,3,5,7 of the nested domain
3892                IF(MOD(JJV(I,J),2) .NE. 0)THEN      ! 1,3,5,7 of the parent domain
3893                   CWK2(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3894                               + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3895                               + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)-1,K) &
3896                               + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)+1,K)
3897                ELSE
3898                   CWK2(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3899                               + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3900                               + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)-1,K) &
3901                               + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)+1,K)
3902                ENDIF
3903              ELSE
3904                CWK2(I,J,K) = 0.0      ! odd rows at mass points
3905              ENDIF
3906              ntemp_b(i,J,K)     = CWK2(I,J,K)
3907              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3908         END DO
3909        END DO
3910       ENDIF NMM_XE
3911
3912!  Y start boundary
3913
3914       NMM_YS: IF(NJTS .EQ. NJDS)THEN
3915!        WRITE(0,*)'ENTERING Y START BOUNDARY AT VELOCITY POINTS',NJTS,NJDS,NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3916        J = NJDS
3917        DO K = NKDS, NKDE
3918         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-2)     ! NIDE-1 SHOULD NOT MATTER IF WE FILL UP PHANTOM CELL
3919              IF(MOD(JJV(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3920                 CWK3(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3921                             + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3922                             + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)-1,K) &
3923                             + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)+1,K)
3924              ELSE
3925                 CWK3(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3926                             + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3927                             + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)-1,K) &
3928                             + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)+1,K)
3929              ENDIF
3930              ntemp_b(i,J,K)     = CWK3(I,J,K)
3931              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3932         END DO
3933        END DO
3934       END IF NMM_YS
3935
3936! Y end boundary
3937
3938       NMM_YE: IF(NJTE-1 .EQ. NJDE-1)THEN
3939!       WRITE(0,*)'ENTERING Y END BOUNDARY AT VELOCITY POINTS',NJTE-1,NJDE-1,NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
3940        J = NJDE-1
3941        DO K = NKDS,NKDE
3942         DO I = NITS,MIN(NITE,NIDE-2)   ! NIDE-1 SHOULD NOT MATTER IF WE FILL UP PHANTOM CELL
3943              IF(MOD(JJV(I,J),2) .NE. 0)THEN    ! 1,3,5,7
3944                 CWK4(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3945                             + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3946                             + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)-1,K) &
3947                             + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)+1,K)
3948              ELSE
3949                 CWK4(I,J,K) = VBWGT1(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)  ,K) &
3950                             + VBWGT2(I,J)*CFLD(IIV(I,J)+1,JJV(I,J)  ,K) &
3951                             + VBWGT3(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)-1,K) &
3952                             + VBWGT4(I,J)*CFLD(IIV(I,J),  JJV(I,J)+1,K)
3953              ENDIF
3954              ntemp_b(i,J,K)     = CWK4(I,J,K)
3955              ntemp_bt(i,J,K)    = 0.0
3956         END DO
3957        END DO
3958       END IF NMM_YE
3959
3960     RETURN
3961
3962   END SUBROUTINE nmm_bdy_vinterp
3963
3964!
3965!=======================================================================================
3966! E grid interpolation: simple copy from parent to mother domain
3967!=======================================================================================
3968!
3969
3970   SUBROUTINE nmm_copy      ( cfld,                                 &  ! CD field
3971                              cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3972                              cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3973                              cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3974                              nfld,                                 &  ! ND field
3975                              nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3976                              nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3977                              nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3978                              shw,                                  &  ! stencil half width
3979                              imask,                                &  ! interpolation mask
3980                              xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
3981                              ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
3982                              nri, nrj,                             &  ! nest ratios
3983                              CII, IIH, CJJ, JJH                    )
3984
3985     USE module_timing
3986     IMPLICIT NONE
3987
3988     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
3989     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
3990                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
3991                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
3992                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
3993                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
3994                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
3995                            shw,                                  &
3996                            ipos, jpos,                           &
3997                            nri, nrj
3998     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ), INTENT(IN)    :: cfld
3999     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ), INTENT(INOUT) :: nfld
4000     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: imask
4001     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
4002     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
4003
4004!    local
4005     INTEGER i,j,k
4006
4007     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
4008       DO K=NKTS,NKTE
4009        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
4010           NFLD(I,J,K) = CFLD(IIH(I,J),JJH(I,J),K)
4011        ENDDO
4012       ENDDO
4013     ENDDO
4014
4015  RETURN
4016
4017  END SUBROUTINE nmm_copy
4018!
4019!=======================================================================================
4020!  E grid test for mass point coincidence
4021!=======================================================================================
4022!
4023  SUBROUTINE test_nmm (cfld,                                 &  ! CD field
4024                       cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4025                       cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4026                       cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4027                       nfld,                                 &  ! ND field
4028                       nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4029                       nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4030                       nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4031                       shw,                                  & ! stencil half width for interp
4032                       imask,                                & ! interpolation mask
4033                       xstag, ystag,                         & ! staggering of field
4034                       ipos, jpos,                           & ! Position of lower left of nest in CD
4035                       nri, nrj,                             & ! nest ratios                       
4036                       CII, IIH, CJJ, JJH, CBWGT1, HBWGT1,   & ! south-western grid locs and weights
4037                       CBWGT2, HBWGT2, CBWGT3, HBWGT3,       & ! note that "C"ourse grid ones are
4038                       CBWGT4, HBWGT4                        ) ! dummys for weights
4039     USE module_timing
4040     IMPLICIT NONE
4041
4042     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4043                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4044                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4045                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4046                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4047                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4048                            shw,                                  &
4049                            ipos, jpos,                           &
4050                            nri, nrj
4051     LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
4052
4053     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ) :: cfld
4054     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ) :: nfld
4055     REAL,    DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4    ! dummy
4056     REAL,    DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
4057     INTEGER, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme ), INTENT(IN) :: CII,CJJ                        ! dummy
4058     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ), INTENT(IN) :: IIH,JJH
4059     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ) :: imask
4060
4061!    local
4062     INTEGER i,j,k
4063     REAL,PARAMETER                                :: error=0.0001,error1=1.0
4064     REAL                                          :: diff
4065!
4066!*** CHECK DOMAIN BOUNDS BEFORE INTERPOLATION
4067!
4068    DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
4069     DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
4070       IF(IIH(i,j).LT.(CIDS-shw) .OR. IIH(i,j).GT.(CIDE+shw)) &
4071           CALL wrf_error_fatal ('hpoints:check domain bounds along x' )
4072       IF(JJH(i,j).LT.(CJDS-shw) .OR. JJH(i,j).GT.(CJDE+shw)) &
4073           CALL wrf_error_fatal ('hpoints:check domain bounds along y' )
4074     ENDDO
4075    ENDDO
4076
4077!
4078!*** INDEX CONVENTIONS
4079!***                     HBWGT4
4080!***                      4
4081!***
4082!***
4083!***
4084!***                   h
4085!***             1                 2
4086!***            HBWGT1             HBWGT2
4087!***
4088!***
4089!***                      3
4090!***                     HBWGT3
4091
4092
4093!    WRITE(0,*)NITS,MIN(NITE,NIDE-1),CITS,CITE
4094     DO J=NJTS,MIN(NJTE,NJDE-1)
4095       DO K=NKDS,NKDE
4096        DO I=NITS,MIN(NITE,NIDE-1)
4097          IF(ABS(1.0-HBWGT1(I,J)) .LE. ERROR)THEN
4098             DIFF=ABS(NFLD(I,J,K)-CFLD(IIH(I,J),JJH(I,J),K))
4099             IF(DIFF .GT. ERROR)THEN
4100              CALL wrf_debug(1,"dyn_nmm: NON-COINCIDENT, NESTED MASS POINT")
4101              WRITE(0,*)I,IIH(I,J),J,JJH(I,J),HBWGT1(I,J),NFLD(I,J,K),CFLD(IIH(I,J),JJH(I,J),K),DIFF
4102             ENDIF
4103             IF(DIFF .GT. ERROR1)THEN
4104              WRITE(0,*)I,IIH(I,J),J,JJH(I,J),HBWGT1(I,J),NFLD(I,J,K),CFLD(IIH(I,J),JJH(I,J),K),DIFF
4105              CALL wrf_error_fatal ('dyn_nmm: NON-COINCIDENT, NESTED MASS POINT')
4106             ENDIF
4107          ENDIF
4108        ENDDO
4109       ENDDO
4110     ENDDO
4111
4112  END SUBROUTINE test_nmm
4113
4114!==================================
4115! this is the default function used in nmm feedback at mass points.
4116
4117   SUBROUTINE nmm_feedback ( cfld,                                 &  ! CD field
4118                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4119                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4120                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4121                           nfld,                                 &  ! ND field
4122                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4123                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4124                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4125                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
4126                           imask,                                &  ! interpolation mask
4127                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
4128                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
4129                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
4130                           CII, IIH, CJJ, JJH,                   &
4131                           CBWGT1, HBWGT1, CBWGT2, HBWGT2,       &
4132                           CBWGT3, HBWGT3, CBWGT4, HBWGT4        )
4133     USE module_configure
4134     IMPLICIT NONE
4135
4136
4137     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4138                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4139                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4140                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4141                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4142                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4143                            shw,                                  &
4144                            ipos, jpos,                           &
4145                            nri, nrj
4146     INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),  INTENT(IN)    :: CII,CJJ     ! dummy
4147     INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),  INTENT(IN)    :: IIH,JJH
4148     REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),     INTENT(IN)    :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4
4149     REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),     INTENT(IN)    :: HBWGT1,HBWGT2,HBWGT3,HBWGT4
4150     LOGICAL, INTENT(IN)                                    :: xstag, ystag
4151
4152     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ), INTENT(OUT) :: cfld
4153     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ), INTENT(IN)  :: nfld
4154     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ),INTENT(IN)           :: imask
4155
4156     ! Local
4157
4158     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
4159     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
4160     INTEGER :: is, ipoints,jpoints,ijpoints
4161     INTEGER , PARAMETER :: passes = 2
4162     REAL    :: AVGH
4163
4164!=====================================================================================
4165!
4166
4167   IF(nri .ne. 3 .OR. nrj .ne. 3)               &
4168    CALL wrf_error_fatal ('Feedback works for only 1:3 ratios, currently. Modify the namelist' )
4169
4170!  WRITE(0,*)'SIMPLE FEED BACK IS SWITCHED ON FOR MASS'
4171
4172   CFLD = 9999.0
4173
4174   DO ck = ckts, ckte
4175     nk = ck
4176     DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4177       nj = (cj-jpos)*nrj + 1
4178       if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4179         is=0 ! even rows for mass points (2,4,6,8)
4180       else
4181         is=1 ! odd rows for mass points  (1,3,5,7)
4182       endif
4183       DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4184         ni = (ci-ipos)*nri + 2 -is
4185         IF(IS==0)THEN    ! (2,4,6,8)
4186!           AVGH = NFLD(NI,NJ+1,NK)  + NFLD(NI,NJ-1,NK)  + NFLD(NI+1,NJ+1,NK)+ NFLD(NI+1,NJ-1,NK)  &
4187!                + NFLD(NI+1,NJ,NK)  + NFLD(NI-1,NJ,NK)  + NFLD(NI,NJ+2,NK)  + NFLD(NI,NJ-2,NK)    &
4188!                + NFLD(NI+1,NJ+2,NK)+ NFLD(NI-1,NJ+2,NK)+ NFLD(NI+1,NJ-2,NK)+ NFLD(NI-1,NJ-2,NK)
4189
4190          AVGH =                          NFLD(NI,NJ+2,NK)                                       &
4191               +          NFLD(NI  ,NJ+1,NK)              + NFLD(NI+1,NJ+1,NK)                   &
4192               + NFLD(NI-1,NJ  ,NK)     + NFLD(NI,NJ  ,NK)                 + NFLD(NI+1,NJ  ,NK)  &
4193               +          NFLD(NI  ,NJ-1,NK)              + NFLD(NI+1,NJ-1,NK)                   &
4194               +                          NFLD(NI,NJ-2,NK)
4195
4196         ELSE
4197!           AVGH = NFLD(NI,NJ+1,NK)  + NFLD(NI,NJ-1,NK)  + NFLD(NI-1,NJ+1,NK)+ NFLD(NI-1,NJ-1,NK)  &
4198!                + NFLD(NI+1,NJ,NK)  + NFLD(NI-1,NJ,NK)  + NFLD(NI,NJ+2,NK)  + NFLD(NI,NJ-2,NK)    &
4199!                + NFLD(NI+1,NJ+2,NK)+ NFLD(NI-1,NJ+2,NK)+ NFLD(NI+1,NJ-2,NK)+ NFLD(NI-1,NJ-2,NK)
4200
4201          AVGH =                          NFLD(NI,NJ+2,NK)                                       &
4202               +          NFLD(NI-1,NJ+1,NK)              + NFLD(NI,NJ+1,NK)                     &
4203               + NFLD(NI-1,NJ  ,NK)     + NFLD(NI,NJ  ,NK)                 + NFLD(NI+1,NJ  ,NK)  &
4204               +          NFLD(NI-1,NJ-1,NK)              + NFLD(NI,NJ-1,NK)                     &
4205               +                          NFLD(NI,NJ-2,NK)
4206
4207         ENDIF
4208!dusan         CFLD(CI,CK,CJ) = 0.5*CFLD(CI,CK,CJ) + 0.5*(NFLD(NI,NK,NJ)+AVGH)/13.0
4209!         CFLD(CI,CJ,CK) = (NFLD(NI,NJ,NK)+AVGH)/13.0
4210       CFLD(CI,CJ,CK) = AVGH/9.0
4211       ENDDO
4212     ENDDO
4213   ENDDO
4214
4215   END SUBROUTINE nmm_feedback
4216
4217!===========================================================================================
4218
4219   SUBROUTINE nmm_vfeedback ( cfld,                              &  ! CD field
4220                           cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4221                           cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4222                           cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4223                           nfld,                                 &  ! ND field
4224                           nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4225                           nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4226                           nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4227                           shw,                                  &  ! stencil half width for interp
4228                           imask,                                &  ! interpolation mask
4229                           xstag, ystag,                         &  ! staggering of field
4230                           ipos, jpos,                           &  ! Position of lower left of nest in CD
4231                           nri, nrj,                             &  ! nest ratios
4232                           CII, IIV, CJJ, JJV,                   &
4233                           CBWGT1, VBWGT1, CBWGT2, VBWGT2,       &
4234                           CBWGT3, VBWGT3, CBWGT4, VBWGT4        )
4235     USE module_configure
4236     IMPLICIT NONE
4237
4238
4239     INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4240                            cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4241                            cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4242                            nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4243                            nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4244                            nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4245                            shw,                                  &
4246                            ipos, jpos,                           &
4247                            nri, nrj
4248     INTEGER,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),  INTENT(IN)    :: CII,CJJ     ! dummy
4249     INTEGER,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),  INTENT(IN)    :: IIV,JJV
4250     REAL,DIMENSION(cims:cime,cjms:cjme),     INTENT(IN)    :: CBWGT1,CBWGT2,CBWGT3,CBWGT4
4251     REAL,DIMENSION(nims:nime,njms:njme),     INTENT(IN)    :: VBWGT1,VBWGT2,VBWGT3,VBWGT4
4252     LOGICAL, INTENT(IN)                                    :: xstag, ystag
4253
4254     REAL, DIMENSION ( cims:cime, cjms:cjme, ckms:ckme ), INTENT(OUT) :: cfld
4255     REAL, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme, nkms:nkme ), INTENT(IN)  :: nfld
4256     INTEGER, DIMENSION ( nims:nime, njms:njme ),INTENT(IN)           :: imask
4257
4258     ! Local
4259
4260     INTEGER ci, cj, ck, ni, nj, nk, ip, jp, ioff, joff, ioffa, joffa
4261     INTEGER :: icmin,icmax,jcmin,jcmax
4262     INTEGER :: is, ipoints,jpoints,ijpoints
4263     INTEGER , PARAMETER :: passes = 2
4264     REAL :: AVGV
4265
4266!=====================================================================================
4267!
4268
4269    IF(nri .ne. 3 .OR. nrj .ne. 3)               &
4270      CALL wrf_error_fatal ('Feedback works for only 1:3 ratios, currently. Modify the namelist')
4271
4272!   WRITE(0,*)'SIMPLE FEED BACK IS SWITCHED ON FOR VELOCITY'
4273
4274   CFLD = 9999.0
4275
4276   DO ck = ckts, ckte
4277    nk = ck
4278    DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4279     nj = (cj-jpos)*nrj + 1
4280     if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4281      is=1 ! even rows for velocity points (2,4,6,8)
4282     else
4283      is=0 ! odd rows for velocity points (1,3,5,7)
4284     endif
4285     DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4286       ni = (ci-ipos)*nri + 2 -is
4287         IF(IS==0)THEN    ! (1,3,5,7)
4288!          AVGV = NFLD(NI,NK,NJ+1)  + NFLD(NI,NK,NJ-1)  + NFLD(NI+1,NK,NJ+1)+ NFLD(NI+1,NK,NJ-1)  &
4289!               + NFLD(NI+1,NK,NJ)  + NFLD(NI-1,NK,NJ)  + NFLD(NI,NK,NJ+2)  + NFLD(NI,NK,NJ-2)    &
4290!               + NFLD(NI+1,NK,NJ+2)+ NFLD(NI-1,NK,NJ+2)+ NFLD(NI+1,NK,NJ-2)+ NFLD(NI-1,NK,NJ-2)
4291
4292          AVGV =                          NFLD(NI,NJ+2,NK)                                       &
4293               +          NFLD(NI  ,NJ+1,NK)              + NFLD(NI+1,NJ+1,NK)                   &
4294               + NFLD(NI-1,NJ  ,NK)     + NFLD(NI,NJ  ,NK)                 + NFLD(NI+1,NJ  ,NK)  &
4295               +          NFLD(NI  ,NJ-1,NK)              + NFLD(NI+1,NJ-1,NK)                   &
4296               +                          NFLD(NI,NJ-2,NK)
4297
4298         ELSE
4299!          AVGV = NFLD(NI,NK,NJ+1)  + NFLD(NI,NK,NJ-1)  + NFLD(NI-1,NK,NJ+1)+ NFLD(NI-1,NK,NJ-1)  &
4300!               + NFLD(NI+1,NK,NJ)  + NFLD(NI-1,NK,NJ)  + NFLD(NI,NK,NJ+2)  + NFLD(NI,NK,NJ-2)    &
4301!               + NFLD(NI+1,NK,NJ+2)+ NFLD(NI-1,NK,NJ+2)+ NFLD(NI+1,NK,NJ-2)+ NFLD(NI-1,NK,NJ-2)
4302
4303          AVGV =                          NFLD(NI,NJ+2,NK)                                       &
4304               +          NFLD(NI-1,NJ+1,NK)              + NFLD(NI,NJ+1,NK)                     &
4305               + NFLD(NI-1,NJ  ,NK)     + NFLD(NI,NJ  ,NK)                 + NFLD(NI+1,NJ  ,NK)  &
4306               +          NFLD(NI-1,NJ-1,NK)              + NFLD(NI,NJ-1,NK)                     &
4307               +                          NFLD(NI,NJ-2,NK)
4308
4309         ENDIF
4310!dusan         CFLD(CI,CK,CJ) = 0.5*CFLD(CI,CK,CJ) + 0.5*(NFLD(NI,NK,NJ)+AVGV)/13.0
4311!         CFLD(CI,CK,CJ) = (NFLD(NI,NK,NJ)+AVGV)/13.0
4312       CFLD(CI,CJ,CK) = AVGV/9.0
4313     ENDDO
4314    ENDDO
4315   ENDDO
4316
4317   END SUBROUTINE nmm_vfeedback
4318
4319
4320   SUBROUTINE nmm_smoother ( cfld , &
4321                             cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4322                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4323                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4324                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4325                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4326                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4327                             xstag, ystag,                         &
4328                             ipos, jpos,                           &
4329                             nri, nrj                              &
4330                             )
4331
4332      USE module_configure
4333      IMPLICIT NONE
4334
4335      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4336                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4337                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4338                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4339                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4340                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4341                             nri, nrj,                             &
4342                             ipos, jpos
4343      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(INOUT) :: cfld
4344      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
4345
4346
4347      ! Local
4348
4349      INTEGER             :: feedback
4350      INTEGER, PARAMETER  :: smooth_passes = 5
4351
4352      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfldnew
4353      INTEGER :: ci, cj, ck
4354      INTEGER :: is, npass
4355      REAL    :: AVGH
4356
4357      RETURN
4358      !  If there is no feedback, there can be no smoothing.
4359
4360      CALL nl_get_feedback       ( 1, feedback  )
4361      IF ( feedback == 0 ) RETURN
4362
4363      WRITE(0,*)'SIMPLE SMOOTHER IS SWITCHED ON FOR HEIGHT'
4364
4365      DO npass = 1, smooth_passes
4366
4367      DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4368       if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4369        is=0 ! even rows for mass points (2,4,6,8)
4370       else
4371        is=1 ! odd rows for mass points  (1,3,5,7)
4372       endif
4373       DO ck = ckts, ckte
4374        DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4375            IF(IS==0)THEN    ! (2,4,6,8)
4376             AVGH = CFLD(CI,CK,CJ+1) + CFLD(CI,CK,CJ-1) + CFLD(CI+1,CK,CJ+1) + CFLD(CI+1,CK,CJ-1)
4377            ELSE
4378             AVGH = CFLD(CI,CK,CJ+1) + CFLD(CI,CK,CJ-1) + CFLD(CI-1,CK,CJ+1) + CFLD(CI-1,CK,CJ-1)
4379            ENDIF
4380            CFLDNEW(CI,CK,CJ) = (AVGH + 4*CFLD(CI,CK,CJ)) / 8.0
4381        ENDDO
4382       ENDDO
4383      ENDDO
4384
4385      DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4386       if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4387        is=0 ! even rows for mass points (2,4,6,8)
4388       else
4389        is=1 ! odd rows for mass points  (1,3,5,7)
4390       endif
4391       DO ck = ckts, ckte
4392        DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4393           CFLD(CI,CK,CJ) = CFLDNEW(CI,CK,CJ)
4394        ENDDO
4395       ENDDO
4396      ENDDO
4397
4398      ENDDO   ! do npass
4399
4400   END SUBROUTINE nmm_smoother
4401
4402
4403   SUBROUTINE nmm_vsmoother ( cfld , &
4404                             cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4405                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4406                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4407                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4408                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4409                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4410                             xstag, ystag,                         &
4411                             ipos, jpos,                           &
4412                             nri, nrj                              &
4413                             )
4414
4415      USE module_configure
4416      IMPLICIT NONE
4417
4418      INTEGER, INTENT(IN) :: cids, cide, ckds, ckde, cjds, cjde,   &
4419                             cims, cime, ckms, ckme, cjms, cjme,   &
4420                             cits, cite, ckts, ckte, cjts, cjte,   &
4421                             nids, nide, nkds, nkde, njds, njde,   &
4422                             nims, nime, nkms, nkme, njms, njme,   &
4423                             nits, nite, nkts, nkte, njts, njte,   &
4424                             nri, nrj,                             &
4425                             ipos, jpos
4426      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ), INTENT(INOUT) :: cfld
4427      LOGICAL, INTENT(IN) :: xstag, ystag
4428
4429
4430      ! Local
4431
4432      INTEGER             :: feedback
4433      INTEGER, PARAMETER  :: smooth_passes = 5
4434
4435      REAL, DIMENSION ( cims:cime, ckms:ckme, cjms:cjme ) :: cfldnew
4436      INTEGER :: ci, cj, ck
4437      INTEGER :: is, npass
4438      REAL    :: AVGV
4439
4440      RETURN
4441      !  If there is no feedback, there can be no smoothing.
4442
4443      CALL nl_get_feedback       ( 1, feedback  )
4444      IF ( feedback == 0 ) RETURN
4445
4446      WRITE(0,*)'SIMPLE SMOOTHER IS SWITCHED ON FOR VELOCITY'
4447
4448      DO npass = 1, smooth_passes
4449
4450      DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4451       if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4452        is=1 ! even rows for mass points (2,4,6,8)
4453       else
4454        is=0 ! odd rows for mass points  (1,3,5,7)
4455       endif
4456       DO ck = ckts, ckte
4457        DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4458            IF(IS==0)THEN    ! (2,4,6,8)
4459             AVGV = CFLD(CI,CK,CJ+1) + CFLD(CI,CK,CJ-1) + CFLD(CI+1,CK,CJ+1) + CFLD(CI+1,CK,CJ-1)
4460            ELSE
4461             AVGV = CFLD(CI,CK,CJ+1) + CFLD(CI,CK,CJ-1) + CFLD(CI-1,CK,CJ+1) + CFLD(CI-1,CK,CJ-1)
4462            ENDIF
4463            CFLDNEW(CI,CK,CJ) = (AVGV + 4*CFLD(CI,CK,CJ)) / 8.0
4464        ENDDO
4465       ENDDO
4466      ENDDO
4467
4468      DO cj = MAX(jpos+1,cjts),MIN(jpos+(njde-njds)/nrj-1,cjte)  ! exclude top and bottom BCs
4469       if(mod(cj,2) .eq. 0)THEN
4470        is=1 ! even rows for mass points (2,4,6,8)
4471       else
4472        is=0 ! odd rows for mass points  (1,3,5,7)
4473       endif
4474       DO ck = ckts, ckte
4475        DO ci = MAX(ipos+is,cits),MIN(ipos+(nide-nids)/nri-1,cite) ! excludes LBCs
4476           CFLD(CI,CK,CJ) = CFLDNEW(CI,CK,CJ)
4477        ENDDO
4478       ENDDO
4479      ENDDO
4480
4481      ENDDO
4482
4483   END SUBROUTINE nmm_vsmoother
4484!======================================================================================
4485!   End of gopal's doing
4486!======================================================================================
4487#endif
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.