source: palm/trunk/SOURCE/prognostic_equations.f90 @ 1873

Last change on this file since 1873 was 1873, checked in by maronga, 5 years ago

revised renaming of modules

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 83.6 KB
Line 
1!> @file prognostic_equations.f90
2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
19! Current revisions:
20! ------------------
21! Module renamed (removed _mod)
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: prognostic_equations.f90 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga $
27!
28! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
29! Module renamed
30!
31!
32! 1826 2016-04-07 12:01:39Z maronga
33! Renamed canopy model calls.
34!
35! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
36! Kessler microphysics scheme moved to microphysics.
37!
38! 1757 2016-02-22 15:49:32Z maronga
39!
40!
41! 1691 2015-10-26 16:17:44Z maronga
42! Added optional model spin-up without radiation / land surface model calls.
43! Formatting corrections.
44!
45! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
46! Code annotations made doxygen readable
47!
48! 1585 2015-04-30 07:05:52Z maronga
49! Added call for temperature tendency calculation due to radiative flux divergence
50!
51! 1517 2015-01-07 19:12:25Z hoffmann
52! advec_s_bc_mod addded, since advec_s_bc is now a module
53!
54! 1496 2014-12-02 17:25:50Z maronga
55! Renamed "radiation" -> "cloud_top_radiation"
56!
57! 1484 2014-10-21 10:53:05Z kanani
58! Changes due to new module structure of the plant canopy model:
59!   parameters cthf and plant_canopy moved to module plant_canopy_model_mod.
60! Removed double-listing of use_upstream_for_tke in ONLY-list of module
61! control_parameters
62!
63! 1409 2014-05-23 12:11:32Z suehring
64! Bugfix: i_omp_start changed for advec_u_ws at left inflow and outflow boundary.
65! This ensures that left-hand side fluxes are also calculated for nxl in that
66! case, even though the solution at nxl is overwritten in boundary_conds()
67!
68! 1398 2014-05-07 11:15:00Z heinze
69! Rayleigh-damping for horizontal velocity components changed: instead of damping
70! against ug and vg, damping against u_init and v_init is used to allow for a
71! homogenized treatment in case of nudging
72!
73! 1380 2014-04-28 12:40:45Z heinze
74! Change order of calls for scalar prognostic quantities:
75! ls_advec -> nudging -> subsidence since initial profiles
76!
77! 1374 2014-04-25 12:55:07Z raasch
78! missing variables added to ONLY lists
79!
80! 1365 2014-04-22 15:03:56Z boeske
81! Calls of ls_advec for large scale advection added,
82! subroutine subsidence is only called if use_subsidence_tendencies = .F.,
83! new argument ls_index added to the calls of subsidence
84! +ls_index
85!
86! 1361 2014-04-16 15:17:48Z hoffmann
87! Two-moment microphysics moved to the start of prognostic equations. This makes
88! the 3d arrays for tend_q, tend_qr, tend_pt and tend_pt redundant.
89! Additionally, it is allowed to call the microphysics just once during the time
90! step (not at each sub-time step).
91!
92! Two-moment cloud physics added for vector and accelerator optimization.
93!
94! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
95! REAL constants provided with KIND-attribute
96!
97! 1337 2014-03-25 15:11:48Z heinze
98! Bugfix: REAL constants provided with KIND-attribute
99!
100! 1332 2014-03-25 11:59:43Z suehring
101! Bugfix: call advec_ws or advec_pw for TKE only if NOT use_upstream_for_tke
102!
103! 1330 2014-03-24 17:29:32Z suehring
104! In case of SGS-particle velocity advection of TKE is also allowed with
105! dissipative 5th-order scheme.
106!
107! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
108! ONLY-attribute added to USE-statements,
109! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
110! kinds are defined in new module kinds,
111! old module precision_kind is removed,
112! revision history before 2012 removed,
113! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
114! all variable declaration statements
115!
116! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
117! module interfaces removed
118!
119! 1257 2013-11-08 15:18:40Z raasch
120! openacc loop vector clauses removed, independent clauses added
121!
122! 1246 2013-11-01 08:59:45Z heinze
123! enable nudging also for accelerator version
124!
125! 1241 2013-10-30 11:36:58Z heinze
126! usage of nudging enabled (so far not implemented for accelerator version)
127!
128! 1179 2013-06-14 05:57:58Z raasch
129! two arguments removed from routine buoyancy, ref_state updated on device
130!
131! 1128 2013-04-12 06:19:32Z raasch
132! those parts requiring global communication moved to time_integration,
133! loop index bounds in accelerator version replaced by i_left, i_right, j_south,
134! j_north
135!
136! 1115 2013-03-26 18:16:16Z hoffmann
137! optimized cloud physics: calculation of microphysical tendencies transfered
138! to microphysics.f90; qr and nr are only calculated if precipitation is required
139!
140! 1111 2013-03-08 23:54:10Z raasch
141! update directives for prognostic quantities removed
142!
143! 1106 2013-03-04 05:31:38Z raasch
144! small changes in code formatting
145!
146! 1092 2013-02-02 11:24:22Z raasch
147! unused variables removed
148!
149! 1053 2012-11-13 17:11:03Z hoffmann
150! implementation of two new prognostic equations for rain drop concentration (nr)
151! and rain water content (qr)
152!
153! currently, only available for cache loop optimization
154!
155! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
156! code put under GPL (PALM 3.9)
157!
158! 1019 2012-09-28 06:46:45Z raasch
159! non-optimized version of prognostic_equations removed
160!
161! 1015 2012-09-27 09:23:24Z raasch
162! new branch prognostic_equations_acc
163! OpenACC statements added + code changes required for GPU optimization
164!
165! 1001 2012-09-13 14:08:46Z raasch
166! all actions concerning leapfrog- and upstream-spline-scheme removed
167!
168! 978 2012-08-09 08:28:32Z fricke
169! km_damp_x and km_damp_y removed in calls of diffusion_u and diffusion_v
170! add ptdf_x, ptdf_y for damping the potential temperature at the inflow
171! boundary in case of non-cyclic lateral boundaries
172! Bugfix: first thread index changes for WS-scheme at the inflow
173!
174! 940 2012-07-09 14:31:00Z raasch
175! temperature equation can be switched off
176!
177! Revision 1.1  2000/04/13 14:56:27  schroeter
178! Initial revision
179!
180!
181! Description:
182! ------------
183!> Solving the prognostic equations.
184!------------------------------------------------------------------------------!
185 MODULE prognostic_equations_mod
186
187 
188
189    USE arrays_3d,                                                             &
190        ONLY:  diss_l_e, diss_l_nr, diss_l_pt, diss_l_q, diss_l_qr,            &
191               diss_l_sa, diss_s_e, diss_s_nr, diss_s_pt, diss_s_q,            &
192               diss_s_qr, diss_s_sa, e, e_p, flux_s_e, flux_s_nr, flux_s_pt,   &
193               flux_s_q, flux_s_qr, flux_s_sa, flux_l_e, flux_l_nr,            &
194               flux_l_pt, flux_l_q, flux_l_qr, flux_l_sa, nr, nr_p, nrsws,     &
195               nrswst, pt, ptdf_x, ptdf_y, pt_init, pt_p, prho, q, q_init,     &
196               q_p, qsws, qswst, qr, qr_p, qrsws, qrswst, rdf, rdf_sc,         &
197               ref_state, rho, sa, sa_init, sa_p, saswsb, saswst, shf, tend,   &
198               te_m, tnr_m, tpt_m, tq_m, tqr_m, tsa_m, tswst, tu_m, tv_m,      &
199               tw_m, u, ug, u_init, u_p, v, vg, vpt, v_init, v_p, w, w_p
200       
201    USE control_parameters,                                                    &
202        ONLY:  call_microphysics_at_all_substeps, cloud_physics,               &
203               cloud_top_radiation, constant_diffusion, dp_external,           &
204               dp_level_ind_b, dp_smooth_factor, dpdxy, dt_3d, humidity,       &
205               inflow_l, intermediate_timestep_count,                          &
206               intermediate_timestep_count_max, large_scale_forcing,           &
207               large_scale_subsidence, microphysics_seifert,                   &
208               microphysics_sat_adjust, neutral, nudging, ocean, outflow_l,    &
209               outflow_s, passive_scalar, prho_reference, prho_reference,      &
210               prho_reference, pt_reference, pt_reference, pt_reference,       &
211               scalar_advec, scalar_advec, simulated_time, sloping_surface,    &
212               timestep_scheme, tsc, use_subsidence_tendencies,                &
213               use_upstream_for_tke, wall_heatflux,                            &
214               wall_nrflux, wall_qflux, wall_qflux, wall_qflux, wall_qrflux,   &
215               wall_salinityflux, ws_scheme_mom, ws_scheme_sca
216
217    USE cpulog,                                                                &
218        ONLY:  cpu_log, log_point
219
220    USE eqn_state_seawater_mod,                                                &
221        ONLY:  eqn_state_seawater
222
223    USE indices,                                                               &
224        ONLY:  i_left, i_right, j_north, j_south, nxl, nxlu, nxr, nyn, nys,    &
225               nysv, nzb_s_inner, nzb_u_inner, nzb_v_inner, nzb_w_inner, nzt
226
227    USE advec_ws,                                                              &
228        ONLY:  advec_s_ws, advec_s_ws_acc, advec_u_ws, advec_u_ws_acc,         &
229               advec_v_ws, advec_v_ws_acc, advec_w_ws, advec_w_ws_acc
230
231    USE advec_s_bc_mod,                                                        &
232        ONLY:  advec_s_bc
233
234    USE advec_s_pw_mod,                                                        &
235        ONLY:  advec_s_pw
236
237    USE advec_s_up_mod,                                                        &
238        ONLY:  advec_s_up
239
240    USE advec_u_pw_mod,                                                        &
241        ONLY:  advec_u_pw
242
243    USE advec_u_up_mod,                                                        &
244        ONLY:  advec_u_up
245
246    USE advec_v_pw_mod,                                                        &
247        ONLY:  advec_v_pw
248
249    USE advec_v_up_mod,                                                        &
250        ONLY:  advec_v_up
251
252    USE advec_w_pw_mod,                                                        &
253        ONLY:  advec_w_pw
254
255    USE advec_w_up_mod,                                                        &
256        ONLY:  advec_w_up
257
258    USE buoyancy_mod,                                                          &
259        ONLY:  buoyancy, buoyancy_acc
260
261    USE calc_radiation_mod,                                                    &
262        ONLY:  calc_radiation
263 
264    USE coriolis_mod,                                                          &
265        ONLY:  coriolis, coriolis_acc
266
267    USE diffusion_e_mod,                                                       &
268        ONLY:  diffusion_e, diffusion_e_acc
269
270    USE diffusion_s_mod,                                                       &
271        ONLY:  diffusion_s, diffusion_s_acc
272
273    USE diffusion_u_mod,                                                       &
274        ONLY:  diffusion_u, diffusion_u_acc
275
276    USE diffusion_v_mod,                                                       &
277        ONLY:  diffusion_v, diffusion_v_acc
278
279    USE diffusion_w_mod,                                                       &
280        ONLY:  diffusion_w, diffusion_w_acc
281
282    USE kinds
283
284    USE ls_forcing_mod,                                                        &
285        ONLY:  ls_advec
286
287    USE microphysics_mod,                                                      &
288        ONLY:  microphysics_control
289
290    USE nudge_mod,                                                             &
291        ONLY:  nudge
292
293    USE plant_canopy_model_mod,                                                &
294        ONLY:  cthf, plant_canopy, pcm_tendency
295
296    USE production_e_mod,                                                      &
297        ONLY:  production_e, production_e_acc
298
299    USE radiation_model_mod,                                                   &
300        ONLY:  radiation, radiation_scheme, radiation_tendency,                &
301               skip_time_do_radiation
302
303    USE statistics,                                                            &
304        ONLY:  hom
305
306    USE subsidence_mod,                                                        &
307        ONLY:  subsidence
308
309    USE user_actions_mod,                                                      &
310        ONLY:  user_actions
311
312
313    PRIVATE
314    PUBLIC prognostic_equations_cache, prognostic_equations_vector, &
315           prognostic_equations_acc
316
317    INTERFACE prognostic_equations_cache
318       MODULE PROCEDURE prognostic_equations_cache
319    END INTERFACE prognostic_equations_cache
320
321    INTERFACE prognostic_equations_vector
322       MODULE PROCEDURE prognostic_equations_vector
323    END INTERFACE prognostic_equations_vector
324
325    INTERFACE prognostic_equations_acc
326       MODULE PROCEDURE prognostic_equations_acc
327    END INTERFACE prognostic_equations_acc
328
329
330 CONTAINS
331
332
333!------------------------------------------------------------------------------!
334! Description:
335! ------------
336!> Version with one optimized loop over all equations. It is only allowed to
337!> be called for the Wicker and Skamarock or Piascek-Williams advection scheme.
338!>
339!> Here the calls of most subroutines are embedded in two DO loops over i and j,
340!> so communication between CPUs is not allowed (does not make sense) within
341!> these loops.
342!>
343!> (Optimized to avoid cache missings, i.e. for Power4/5-architectures.)
344!------------------------------------------------------------------------------!
345 
346 SUBROUTINE prognostic_equations_cache
347
348
349    IMPLICIT NONE
350
351    INTEGER(iwp) ::  i                   !<
352    INTEGER(iwp) ::  i_omp_start         !<
353    INTEGER(iwp) ::  j                   !<
354    INTEGER(iwp) ::  k                   !<
355    INTEGER(iwp) ::  omp_get_thread_num  !<
356    INTEGER(iwp) ::  tn = 0              !<
357   
358    LOGICAL      ::  loop_start          !<
359
360
361!
362!-- Time measurement can only be performed for the whole set of equations
363    CALL cpu_log( log_point(32), 'all progn.equations', 'start' )
364
365!
366!-- Loop over all prognostic equations
367!$OMP PARALLEL private (i,i_omp_start,j,k,loop_start,tn)
368
369!$  tn = omp_get_thread_num()
370    loop_start = .TRUE.
371!$OMP DO
372    DO  i = nxl, nxr
373
374!
375!--    Store the first loop index. It differs for each thread and is required
376!--    later in advec_ws
377       IF ( loop_start )  THEN
378          loop_start  = .FALSE.
379          i_omp_start = i
380       ENDIF
381
382       DO  j = nys, nyn
383!
384!--       If required, calculate cloud microphysics
385          IF ( cloud_physics  .AND.  .NOT. microphysics_sat_adjust  .AND.      &
386               ( intermediate_timestep_count == 1  .OR.                        &
387                 call_microphysics_at_all_substeps )                           &
388             )  THEN
389             CALL microphysics_control( i, j )
390          ENDIF
391!
392!--       Tendency terms for u-velocity component
393          IF ( .NOT. outflow_l  .OR.  i > nxl )  THEN
394
395             tend(:,j,i) = 0.0_wp
396             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
397                IF ( ws_scheme_mom )  THEN
398                   CALL advec_u_ws( i, j, i_omp_start, tn )
399                ELSE
400                   CALL advec_u_pw( i, j )
401                ENDIF
402             ELSE
403                CALL advec_u_up( i, j )
404             ENDIF
405             CALL diffusion_u( i, j )
406             CALL coriolis( i, j, 1 )
407             IF ( sloping_surface  .AND.  .NOT. neutral )  THEN
408                CALL buoyancy( i, j, pt, 1 )
409             ENDIF
410
411!
412!--          Drag by plant canopy
413             IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( i, j, 1 )
414
415!
416!--          External pressure gradient
417             IF ( dp_external )  THEN
418                DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
419                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(1) * dp_smooth_factor(k)
420                ENDDO
421             ENDIF
422
423!
424!--          Nudging
425             IF ( nudging )  CALL nudge( i, j, simulated_time, 'u' )
426
427             CALL user_actions( i, j, 'u-tendency' )
428!
429!--          Prognostic equation for u-velocity component
430             DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
431                u_p(k,j,i) = u(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
432                                                  tsc(3) * tu_m(k,j,i) )       &
433                                      - tsc(5) * rdf(k) * ( u(k,j,i) - u_init(k) )
434             ENDDO
435
436!
437!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
438             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
439                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
440                   DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
441                      tu_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
442                   ENDDO
443                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
444                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
445                   DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
446                      tu_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tu_m(k,j,i)
447                   ENDDO
448                ENDIF
449             ENDIF
450
451          ENDIF
452
453!
454!--       Tendency terms for v-velocity component
455          IF ( .NOT. outflow_s  .OR.  j > nys )  THEN
456
457             tend(:,j,i) = 0.0_wp
458             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
459                IF ( ws_scheme_mom )  THEN
460                    CALL advec_v_ws( i, j, i_omp_start, tn )
461                ELSE
462                    CALL advec_v_pw( i, j )
463                ENDIF
464             ELSE
465                CALL advec_v_up( i, j )
466             ENDIF
467             CALL diffusion_v( i, j )
468             CALL coriolis( i, j, 2 )
469
470!
471!--          Drag by plant canopy
472             IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( i, j, 2 )       
473
474!
475!--          External pressure gradient
476             IF ( dp_external )  THEN
477                DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
478                   tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(2) * dp_smooth_factor(k)
479                ENDDO
480             ENDIF
481
482!
483!--          Nudging
484             IF ( nudging )  CALL nudge( i, j, simulated_time, 'v' )
485
486             CALL user_actions( i, j, 'v-tendency' )
487!
488!--          Prognostic equation for v-velocity component
489             DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
490                v_p(k,j,i) = v(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
491                                                  tsc(3) * tv_m(k,j,i) )       &
492                                      - tsc(5) * rdf(k) * ( v(k,j,i) - v_init(k) )
493             ENDDO
494
495!
496!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
497             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
498                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
499                   DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
500                      tv_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
501                   ENDDO
502                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
503                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
504                   DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
505                      tv_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tv_m(k,j,i)
506                   ENDDO
507                ENDIF
508             ENDIF
509
510          ENDIF
511
512!
513!--       Tendency terms for w-velocity component
514          tend(:,j,i) = 0.0_wp
515          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
516             IF ( ws_scheme_mom )  THEN
517                CALL advec_w_ws( i, j, i_omp_start, tn )
518             ELSE
519                CALL advec_w_pw( i, j )
520             END IF
521          ELSE
522             CALL advec_w_up( i, j )
523          ENDIF
524          CALL diffusion_w( i, j )
525          CALL coriolis( i, j, 3 )
526
527          IF ( .NOT. neutral )  THEN
528             IF ( ocean )  THEN
529                CALL buoyancy( i, j, rho, 3 )
530             ELSE
531                IF ( .NOT. humidity )  THEN
532                   CALL buoyancy( i, j, pt, 3 )
533                ELSE
534                   CALL buoyancy( i, j, vpt, 3 )
535                ENDIF
536             ENDIF
537          ENDIF
538
539!
540!--       Drag by plant canopy
541          IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( i, j, 3 )
542
543          CALL user_actions( i, j, 'w-tendency' )
544
545!
546!--       Prognostic equation for w-velocity component
547          DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
548             w_p(k,j,i) = w(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +          &
549                                               tsc(3) * tw_m(k,j,i) )          &
550                                   - tsc(5) * rdf(k) * w(k,j,i)
551          ENDDO
552
553!
554!--       Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
555          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
556             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
557                DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
558                   tw_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
559                ENDDO
560             ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
561                      intermediate_timestep_count_max )  THEN
562                DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
563                   tw_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tw_m(k,j,i)
564                ENDDO
565             ENDIF
566          ENDIF
567
568!
569!--       If required, compute prognostic equation for potential temperature
570          IF ( .NOT. neutral )  THEN
571!
572!--          Tendency terms for potential temperature
573             tend(:,j,i) = 0.0_wp
574             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
575                   IF ( ws_scheme_sca )  THEN
576                      CALL advec_s_ws( i, j, pt, 'pt', flux_s_pt, diss_s_pt, &
577                                       flux_l_pt, diss_l_pt, i_omp_start, tn )
578                   ELSE
579                      CALL advec_s_pw( i, j, pt )
580                   ENDIF
581             ELSE
582                CALL advec_s_up( i, j, pt )
583             ENDIF
584             CALL diffusion_s( i, j, pt, shf, tswst, wall_heatflux )
585
586!
587!--          If required compute heating/cooling due to long wave radiation
588!--          processes
589             IF ( cloud_top_radiation )  THEN
590                CALL calc_radiation( i, j )
591             ENDIF
592
593!
594!--          Consideration of heat sources within the plant canopy
595             IF ( plant_canopy  .AND.  cthf /= 0.0_wp )  THEN
596                CALL pcm_tendency( i, j, 4 )
597             ENDIF
598
599!
600!--          Large scale advection
601             IF ( large_scale_forcing )  THEN
602                CALL ls_advec( i, j, simulated_time, 'pt' )
603             ENDIF     
604
605!
606!--          Nudging
607             IF ( nudging )  CALL nudge( i, j, simulated_time, 'pt' ) 
608
609!
610!--          If required, compute effect of large-scale subsidence/ascent
611             IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                &
612                  .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
613                CALL subsidence( i, j, tend, pt, pt_init, 2 )
614             ENDIF
615
616!
617!--          If required, add tendency due to radiative heating/cooling
618             IF ( radiation .AND. radiation_scheme == 'rrtmg' .AND.            &
619                  simulated_time > skip_time_do_radiation )  THEN
620                CALL radiation_tendency ( i, j, tend )
621             ENDIF
622
623
624             CALL user_actions( i, j, 'pt-tendency' )
625
626!
627!--          Prognostic equation for potential temperature
628             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
629                pt_p(k,j,i) = pt(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +     &
630                                                    tsc(3) * tpt_m(k,j,i) )    &
631                                        - tsc(5) * ( pt(k,j,i) - pt_init(k) ) *&
632                                          ( rdf_sc(k) + ptdf_x(i) + ptdf_y(j) )
633             ENDDO
634
635!
636!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
637             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
638                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
639                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
640                      tpt_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
641                   ENDDO
642                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
643                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
644                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
645                      tpt_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
646                                      5.3125_wp * tpt_m(k,j,i)
647                   ENDDO
648                ENDIF
649             ENDIF
650
651          ENDIF
652
653!
654!--       If required, compute prognostic equation for salinity
655          IF ( ocean )  THEN
656
657!
658!--          Tendency-terms for salinity
659             tend(:,j,i) = 0.0_wp
660             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) &
661             THEN
662                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
663                    CALL advec_s_ws( i, j, sa, 'sa', flux_s_sa,  &
664                                diss_s_sa, flux_l_sa, diss_l_sa, i_omp_start, tn  )
665                ELSE
666                    CALL advec_s_pw( i, j, sa )
667                ENDIF
668             ELSE
669                CALL advec_s_up( i, j, sa )
670             ENDIF
671             CALL diffusion_s( i, j, sa, saswsb, saswst, wall_salinityflux )
672
673             CALL user_actions( i, j, 'sa-tendency' )
674
675!
676!--          Prognostic equation for salinity
677             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
678                sa_p(k,j,i) = sa(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +     &
679                                                    tsc(3) * tsa_m(k,j,i) )    &
680                                        - tsc(5) * rdf_sc(k) *                 &
681                                          ( sa(k,j,i) - sa_init(k) )
682                IF ( sa_p(k,j,i) < 0.0_wp )  sa_p(k,j,i) = 0.1_wp * sa(k,j,i)
683             ENDDO
684
685!
686!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
687             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
688                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
689                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
690                      tsa_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
691                   ENDDO
692                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
693                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
694                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
695                      tsa_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
696                                      5.3125_wp * tsa_m(k,j,i)
697                   ENDDO
698                ENDIF
699             ENDIF
700
701!
702!--          Calculate density by the equation of state for seawater
703             CALL eqn_state_seawater( i, j )
704
705          ENDIF
706
707!
708!--       If required, compute prognostic equation for total water content /
709!--       scalar
710          IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
711
712!
713!--          Tendency-terms for total water content / scalar
714             tend(:,j,i) = 0.0_wp
715             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) &
716             THEN
717                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
718                   CALL advec_s_ws( i, j, q, 'q', flux_s_q, & 
719                                diss_s_q, flux_l_q, diss_l_q, i_omp_start, tn )
720                ELSE
721                   CALL advec_s_pw( i, j, q )
722                ENDIF
723             ELSE
724                CALL advec_s_up( i, j, q )
725             ENDIF
726             CALL diffusion_s( i, j, q, qsws, qswst, wall_qflux )
727
728!
729!--          Sink or source of scalar concentration due to canopy elements
730             IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( i, j, 5 )
731
732!
733!--          Large scale advection
734             IF ( large_scale_forcing )  THEN
735                CALL ls_advec( i, j, simulated_time, 'q' )
736             ENDIF
737
738!
739!--          Nudging
740             IF ( nudging )  CALL nudge( i, j, simulated_time, 'q' ) 
741
742!
743!--          If required compute influence of large-scale subsidence/ascent
744             IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                &
745                  .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
746                CALL subsidence( i, j, tend, q, q_init, 3 )
747             ENDIF
748
749             CALL user_actions( i, j, 'q-tendency' )
750
751!
752!--          Prognostic equation for total water content / scalar
753             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
754                q_p(k,j,i) = q(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
755                                                  tsc(3) * tq_m(k,j,i) )       &
756                                      - tsc(5) * rdf_sc(k) *                   &
757                                        ( q(k,j,i) - q_init(k) )
758                IF ( q_p(k,j,i) < 0.0_wp )  q_p(k,j,i) = 0.1_wp * q(k,j,i)
759             ENDDO
760
761!
762!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
763             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
764                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
765                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
766                      tq_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
767                   ENDDO
768                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
769                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
770                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
771                      tq_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
772                                     5.3125_wp * tq_m(k,j,i)
773                   ENDDO
774                ENDIF
775             ENDIF
776
777!
778!--          If required, calculate prognostic equations for rain water content
779!--          and rain drop concentration
780             IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
781!
782!--             Calculate prognostic equation for rain water content
783                tend(:,j,i) = 0.0_wp
784                IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' ) &
785                THEN
786                   IF ( ws_scheme_sca )  THEN
787                      CALL advec_s_ws( i, j, qr, 'qr', flux_s_qr,       & 
788                                       diss_s_qr, flux_l_qr, diss_l_qr, &
789                                       i_omp_start, tn )
790                   ELSE
791                      CALL advec_s_pw( i, j, qr )
792                   ENDIF
793                ELSE
794                   CALL advec_s_up( i, j, qr )
795                ENDIF
796                CALL diffusion_s( i, j, qr, qrsws, qrswst, wall_qrflux )
797
798!
799!--             Prognostic equation for rain water content
800                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
801                   qr_p(k,j,i) = qr(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +  &
802                                                       tsc(3) * tqr_m(k,j,i) ) &
803                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * qr(k,j,i)
804                   IF ( qr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  qr_p(k,j,i) = 0.0_wp
805                ENDDO
806!
807!--             Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
808                IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
809                   IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
810                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
811                         tqr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
812                      ENDDO
813                   ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
814                            intermediate_timestep_count_max )  THEN
815                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
816                         tqr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
817                                        5.3125_wp * tqr_m(k,j,i)
818                      ENDDO
819                   ENDIF
820                ENDIF
821
822!
823!--             Calculate prognostic equation for rain drop concentration.
824                tend(:,j,i) = 0.0_wp
825                IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
826                   IF ( ws_scheme_sca )  THEN
827                      CALL advec_s_ws( i, j, nr, 'nr', flux_s_nr,    & 
828                                    diss_s_nr, flux_l_nr, diss_l_nr, &
829                                    i_omp_start, tn )
830                   ELSE
831                      CALL advec_s_pw( i, j, nr )
832                   ENDIF
833                ELSE
834                   CALL advec_s_up( i, j, nr )
835                ENDIF
836                CALL diffusion_s( i, j, nr, nrsws, nrswst, wall_nrflux )
837
838!
839!--             Prognostic equation for rain drop concentration
840                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
841                   nr_p(k,j,i) = nr(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +  &
842                                                       tsc(3) * tnr_m(k,j,i) ) &
843                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * nr(k,j,i)
844                   IF ( nr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  nr_p(k,j,i) = 0.0_wp
845                ENDDO
846!
847!--             Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
848                IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
849                   IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
850                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
851                         tnr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
852                      ENDDO
853                   ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
854                            intermediate_timestep_count_max )  THEN
855                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
856                         tnr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
857                                        5.3125_wp * tnr_m(k,j,i)
858                      ENDDO
859                   ENDIF
860                ENDIF
861
862             ENDIF
863
864          ENDIF
865
866!
867!--       If required, compute prognostic equation for turbulent kinetic
868!--       energy (TKE)
869          IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
870
871!
872!--          Tendency-terms for TKE
873             tend(:,j,i) = 0.0_wp
874             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge'  &
875                 .AND.  .NOT. use_upstream_for_tke )  THEN
876                 IF ( ws_scheme_sca )  THEN
877                     CALL advec_s_ws( i, j, e, 'e', flux_s_e, diss_s_e, &
878                                      flux_l_e, diss_l_e , i_omp_start, tn )
879                 ELSE
880                     CALL advec_s_pw( i, j, e )
881                 ENDIF
882             ELSE
883                CALL advec_s_up( i, j, e )
884             ENDIF
885             IF ( .NOT. humidity )  THEN
886                IF ( ocean )  THEN
887                   CALL diffusion_e( i, j, prho, prho_reference )
888                ELSE
889                   CALL diffusion_e( i, j, pt, pt_reference )
890                ENDIF
891             ELSE
892                CALL diffusion_e( i, j, vpt, pt_reference )
893             ENDIF
894             CALL production_e( i, j )
895
896!
897!--          Additional sink term for flows through plant canopies
898             IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( i, j, 6 ) 
899
900             CALL user_actions( i, j, 'e-tendency' )
901
902!
903!--          Prognostic equation for TKE.
904!--          Eliminate negative TKE values, which can occur due to numerical
905!--          reasons in the course of the integration. In such cases the old
906!--          TKE value is reduced by 90%.
907             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
908                e_p(k,j,i) = e(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
909                                                  tsc(3) * te_m(k,j,i) )
910                IF ( e_p(k,j,i) < 0.0_wp )  e_p(k,j,i) = 0.1_wp * e(k,j,i)
911             ENDDO
912
913!
914!--          Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
915             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
916                IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
917                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
918                      te_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
919                   ENDDO
920                ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
921                         intermediate_timestep_count_max )  THEN
922                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
923                      te_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
924                                     5.3125_wp * te_m(k,j,i)
925                   ENDDO
926                ENDIF
927             ENDIF
928
929          ENDIF   ! TKE equation
930
931       ENDDO
932    ENDDO
933!$OMP END PARALLEL
934
935    CALL cpu_log( log_point(32), 'all progn.equations', 'stop' )
936
937
938 END SUBROUTINE prognostic_equations_cache
939
940
941!------------------------------------------------------------------------------!
942! Description:
943! ------------
944!> Version for vector machines
945!------------------------------------------------------------------------------!
946 
947 SUBROUTINE prognostic_equations_vector
948
949
950    IMPLICIT NONE
951
952    INTEGER(iwp) ::  i    !<
953    INTEGER(iwp) ::  j    !<
954    INTEGER(iwp) ::  k    !<
955
956    REAL(wp)     ::  sbt  !<
957
958
959!
960!-- If required, calculate cloud microphysical impacts
961    IF ( cloud_physics  .AND.  .NOT. microphysics_sat_adjust  .AND.            &
962         ( intermediate_timestep_count == 1  .OR.                              &
963           call_microphysics_at_all_substeps )                                 &
964       )  THEN
965       CALL cpu_log( log_point(51), 'microphysics', 'start' )
966       CALL microphysics_control
967       CALL cpu_log( log_point(51), 'microphysics', 'stop' )
968    ENDIF
969
970!
971!-- u-velocity component
972    CALL cpu_log( log_point(5), 'u-equation', 'start' )
973
974    tend = 0.0_wp
975    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
976       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
977          CALL advec_u_ws
978       ELSE
979          CALL advec_u_pw
980       ENDIF
981    ELSE
982       CALL advec_u_up
983    ENDIF
984    CALL diffusion_u
985    CALL coriolis( 1 )
986    IF ( sloping_surface  .AND.  .NOT. neutral )  THEN
987       CALL buoyancy( pt, 1 )
988    ENDIF
989
990!
991!-- Drag by plant canopy
992    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 1 )
993
994!
995!-- External pressure gradient
996    IF ( dp_external )  THEN
997       DO  i = nxlu, nxr
998          DO  j = nys, nyn
999             DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
1000                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(1) * dp_smooth_factor(k)
1001             ENDDO
1002          ENDDO
1003       ENDDO
1004    ENDIF
1005
1006!
1007!-- Nudging
1008    IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'u' )
1009
1010    CALL user_actions( 'u-tendency' )
1011
1012!
1013!-- Prognostic equation for u-velocity component
1014    DO  i = nxlu, nxr
1015       DO  j = nys, nyn
1016          DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
1017             u_p(k,j,i) = u(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +          &
1018                                               tsc(3) * tu_m(k,j,i) )          &
1019                                   - tsc(5) * rdf(k) * ( u(k,j,i) - u_init(k) )
1020          ENDDO
1021       ENDDO
1022    ENDDO
1023
1024!
1025!-- Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1026    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1027       IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1028          DO  i = nxlu, nxr
1029             DO  j = nys, nyn
1030                DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
1031                   tu_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1032                ENDDO
1033             ENDDO
1034          ENDDO
1035       ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1036                intermediate_timestep_count_max )  THEN
1037          DO  i = nxlu, nxr
1038             DO  j = nys, nyn
1039                DO  k = nzb_u_inner(j,i)+1, nzt
1040                   tu_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tu_m(k,j,i)
1041                ENDDO
1042             ENDDO
1043          ENDDO
1044       ENDIF
1045    ENDIF
1046
1047    CALL cpu_log( log_point(5), 'u-equation', 'stop' )
1048
1049!
1050!-- v-velocity component
1051    CALL cpu_log( log_point(6), 'v-equation', 'start' )
1052
1053    tend = 0.0_wp
1054    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1055       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
1056          CALL advec_v_ws
1057       ELSE
1058          CALL advec_v_pw
1059       END IF
1060    ELSE
1061       CALL advec_v_up
1062    ENDIF
1063    CALL diffusion_v
1064    CALL coriolis( 2 )
1065
1066!
1067!-- Drag by plant canopy
1068    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 2 )
1069
1070!
1071!-- External pressure gradient
1072    IF ( dp_external )  THEN
1073       DO  i = nxl, nxr
1074          DO  j = nysv, nyn
1075             DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
1076                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(2) * dp_smooth_factor(k)
1077             ENDDO
1078          ENDDO
1079       ENDDO
1080    ENDIF
1081
1082!
1083!-- Nudging
1084    IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'v' )
1085
1086    CALL user_actions( 'v-tendency' )
1087
1088!
1089!-- Prognostic equation for v-velocity component
1090    DO  i = nxl, nxr
1091       DO  j = nysv, nyn
1092          DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
1093             v_p(k,j,i) = v(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +          &
1094                                               tsc(3) * tv_m(k,j,i) )          &
1095                                   - tsc(5) * rdf(k) * ( v(k,j,i) - v_init(k) )
1096          ENDDO
1097       ENDDO
1098    ENDDO
1099
1100!
1101!-- Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1102    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1103       IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1104          DO  i = nxl, nxr
1105             DO  j = nysv, nyn
1106                DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
1107                   tv_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1108                ENDDO
1109             ENDDO
1110          ENDDO
1111       ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1112                intermediate_timestep_count_max )  THEN
1113          DO  i = nxl, nxr
1114             DO  j = nysv, nyn
1115                DO  k = nzb_v_inner(j,i)+1, nzt
1116                   tv_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tv_m(k,j,i)
1117                ENDDO
1118             ENDDO
1119          ENDDO
1120       ENDIF
1121    ENDIF
1122
1123    CALL cpu_log( log_point(6), 'v-equation', 'stop' )
1124
1125!
1126!-- w-velocity component
1127    CALL cpu_log( log_point(7), 'w-equation', 'start' )
1128
1129    tend = 0.0_wp
1130    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1131       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
1132          CALL advec_w_ws
1133       ELSE
1134          CALL advec_w_pw
1135       ENDIF
1136    ELSE
1137       CALL advec_w_up
1138    ENDIF
1139    CALL diffusion_w
1140    CALL coriolis( 3 )
1141
1142    IF ( .NOT. neutral )  THEN
1143       IF ( ocean )  THEN
1144          CALL buoyancy( rho, 3 )
1145       ELSE
1146          IF ( .NOT. humidity )  THEN
1147             CALL buoyancy( pt, 3 )
1148          ELSE
1149             CALL buoyancy( vpt, 3 )
1150          ENDIF
1151       ENDIF
1152    ENDIF
1153
1154!
1155!-- Drag by plant canopy
1156    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 3 )
1157
1158    CALL user_actions( 'w-tendency' )
1159
1160!
1161!-- Prognostic equation for w-velocity component
1162    DO  i = nxl, nxr
1163       DO  j = nys, nyn
1164          DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
1165             w_p(k,j,i) = w(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +          &
1166                                               tsc(3) * tw_m(k,j,i) )          &
1167                                   - tsc(5) * rdf(k) * w(k,j,i)
1168          ENDDO
1169       ENDDO
1170    ENDDO
1171
1172!
1173!-- Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1174    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1175       IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1176          DO  i = nxl, nxr
1177             DO  j = nys, nyn
1178                DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
1179                   tw_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1180                ENDDO
1181             ENDDO
1182          ENDDO
1183       ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1184                intermediate_timestep_count_max )  THEN
1185          DO  i = nxl, nxr
1186             DO  j = nys, nyn
1187                DO  k = nzb_w_inner(j,i)+1, nzt-1
1188                   tw_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tw_m(k,j,i)
1189                ENDDO
1190             ENDDO
1191          ENDDO
1192       ENDIF
1193    ENDIF
1194
1195    CALL cpu_log( log_point(7), 'w-equation', 'stop' )
1196
1197
1198!
1199!-- If required, compute prognostic equation for potential temperature
1200    IF ( .NOT. neutral )  THEN
1201
1202       CALL cpu_log( log_point(13), 'pt-equation', 'start' )
1203
1204!
1205!--    pt-tendency terms with communication
1206       sbt = tsc(2)
1207       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1208
1209          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1210!
1211!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1212             sbt = 1.0_wp
1213          ENDIF
1214          tend = 0.0_wp
1215          CALL advec_s_bc( pt, 'pt' )
1216
1217       ENDIF
1218
1219!
1220!--    pt-tendency terms with no communication
1221       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
1222          tend = 0.0_wp
1223          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1224             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1225                CALL advec_s_ws( pt, 'pt' )
1226             ELSE
1227                CALL advec_s_pw( pt )
1228             ENDIF
1229          ELSE
1230             CALL advec_s_up( pt )
1231          ENDIF
1232       ENDIF
1233
1234       CALL diffusion_s( pt, shf, tswst, wall_heatflux )
1235
1236!
1237!--    If required compute heating/cooling due to long wave radiation processes
1238       IF ( cloud_top_radiation )  THEN
1239          CALL calc_radiation
1240       ENDIF
1241
1242!
1243!--    Consideration of heat sources within the plant canopy
1244       IF ( plant_canopy .AND. ( cthf /= 0.0_wp ) ) THEN
1245          CALL pcm_tendency( 4 )
1246       ENDIF
1247
1248!
1249!--    Large scale advection
1250       IF ( large_scale_forcing )  THEN
1251          CALL ls_advec( simulated_time, 'pt' )
1252       ENDIF
1253
1254!
1255!--    Nudging
1256       IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'pt' ) 
1257
1258!
1259!--    If required compute influence of large-scale subsidence/ascent
1260       IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                      &
1261            .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
1262          CALL subsidence( tend, pt, pt_init, 2 )
1263       ENDIF
1264
1265!
1266!--    If required, add tendency due to radiative heating/cooling
1267       IF ( radiation .AND. radiation_scheme == 'rrtmg' .AND.                  &
1268            simulated_time > skip_time_do_radiation )  THEN
1269            CALL radiation_tendency ( tend )
1270       ENDIF
1271
1272       CALL user_actions( 'pt-tendency' )
1273
1274!
1275!--    Prognostic equation for potential temperature
1276       DO  i = nxl, nxr
1277          DO  j = nys, nyn
1278             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1279                pt_p(k,j,i) = pt(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +        &
1280                                                    tsc(3) * tpt_m(k,j,i) )    &
1281                                        - tsc(5) * ( pt(k,j,i) - pt_init(k) ) *&
1282                                          ( rdf_sc(k) + ptdf_x(i) + ptdf_y(j) )
1283             ENDDO
1284          ENDDO
1285       ENDDO
1286
1287!
1288!--    Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1289       IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1290          IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1291             DO  i = nxl, nxr
1292                DO  j = nys, nyn
1293                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1294                      tpt_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1295                   ENDDO
1296                ENDDO
1297             ENDDO
1298          ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1299                   intermediate_timestep_count_max )  THEN
1300             DO  i = nxl, nxr
1301                DO  j = nys, nyn
1302                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1303                      tpt_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
1304                                      5.3125_wp * tpt_m(k,j,i)
1305                   ENDDO
1306                ENDDO
1307             ENDDO
1308          ENDIF
1309       ENDIF
1310
1311       CALL cpu_log( log_point(13), 'pt-equation', 'stop' )
1312
1313    ENDIF
1314
1315!
1316!-- If required, compute prognostic equation for salinity
1317    IF ( ocean )  THEN
1318
1319       CALL cpu_log( log_point(37), 'sa-equation', 'start' )
1320
1321!
1322!--    sa-tendency terms with communication
1323       sbt = tsc(2)
1324       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1325
1326          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1327!
1328!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1329             sbt = 1.0_wp
1330          ENDIF
1331          tend = 0.0_wp
1332          CALL advec_s_bc( sa, 'sa' )
1333
1334       ENDIF
1335
1336!
1337!--    sa-tendency terms with no communication
1338       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
1339          tend = 0.0_wp
1340          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1341             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1342                 CALL advec_s_ws( sa, 'sa' )
1343             ELSE
1344                 CALL advec_s_pw( sa )
1345             ENDIF
1346          ELSE
1347             CALL advec_s_up( sa )
1348          ENDIF
1349       ENDIF
1350
1351       CALL diffusion_s( sa, saswsb, saswst, wall_salinityflux )
1352       
1353       CALL user_actions( 'sa-tendency' )
1354
1355!
1356!--    Prognostic equation for salinity
1357       DO  i = nxl, nxr
1358          DO  j = nys, nyn
1359             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1360                sa_p(k,j,i) = sa(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +        &
1361                                                    tsc(3) * tsa_m(k,j,i) )    &
1362                                        - tsc(5) * rdf_sc(k) *                 &
1363                                          ( sa(k,j,i) - sa_init(k) )
1364                IF ( sa_p(k,j,i) < 0.0_wp )  sa_p(k,j,i) = 0.1_wp * sa(k,j,i)
1365             ENDDO
1366          ENDDO
1367       ENDDO
1368
1369!
1370!--    Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1371       IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1372          IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1373             DO  i = nxl, nxr
1374                DO  j = nys, nyn
1375                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1376                      tsa_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1377                   ENDDO
1378                ENDDO
1379             ENDDO
1380          ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1381                   intermediate_timestep_count_max )  THEN
1382             DO  i = nxl, nxr
1383                DO  j = nys, nyn
1384                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1385                      tsa_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + &
1386                                      5.3125_wp * tsa_m(k,j,i)
1387                   ENDDO
1388                ENDDO
1389             ENDDO
1390          ENDIF
1391       ENDIF
1392
1393       CALL cpu_log( log_point(37), 'sa-equation', 'stop' )
1394
1395!
1396!--    Calculate density by the equation of state for seawater
1397       CALL cpu_log( log_point(38), 'eqns-seawater', 'start' )
1398       CALL eqn_state_seawater
1399       CALL cpu_log( log_point(38), 'eqns-seawater', 'stop' )
1400
1401    ENDIF
1402
1403!
1404!-- If required, compute prognostic equation for total water content / scalar
1405    IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
1406
1407       CALL cpu_log( log_point(29), 'q/s-equation', 'start' )
1408
1409!
1410!--    Scalar/q-tendency terms with communication
1411       sbt = tsc(2)
1412       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1413
1414          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1415!
1416!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1417             sbt = 1.0_wp
1418          ENDIF
1419          tend = 0.0_wp
1420          CALL advec_s_bc( q, 'q' )
1421
1422       ENDIF
1423
1424!
1425!--    Scalar/q-tendency terms with no communication
1426       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
1427          tend = 0.0_wp
1428          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1429             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1430                CALL advec_s_ws( q, 'q' )
1431             ELSE
1432                CALL advec_s_pw( q )
1433             ENDIF
1434          ELSE
1435             CALL advec_s_up( q )
1436          ENDIF
1437       ENDIF
1438
1439       CALL diffusion_s( q, qsws, qswst, wall_qflux )
1440       
1441!
1442!--    Sink or source of scalar concentration due to canopy elements
1443       IF ( plant_canopy ) CALL pcm_tendency( 5 )
1444
1445!
1446!--    Large scale advection
1447       IF ( large_scale_forcing )  THEN
1448          CALL ls_advec( simulated_time, 'q' )
1449       ENDIF
1450
1451!
1452!--    Nudging
1453       IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'q' ) 
1454
1455!
1456!--    If required compute influence of large-scale subsidence/ascent
1457       IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                      &
1458            .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
1459         CALL subsidence( tend, q, q_init, 3 )
1460       ENDIF
1461
1462       CALL user_actions( 'q-tendency' )
1463
1464!
1465!--    Prognostic equation for total water content / scalar
1466       DO  i = nxl, nxr
1467          DO  j = nys, nyn
1468             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1469                q_p(k,j,i) = q(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +          &
1470                                                  tsc(3) * tq_m(k,j,i) )       &
1471                                      - tsc(5) * rdf_sc(k) *                   &
1472                                        ( q(k,j,i) - q_init(k) )
1473                IF ( q_p(k,j,i) < 0.0_wp )  q_p(k,j,i) = 0.1_wp * q(k,j,i)
1474             ENDDO
1475          ENDDO
1476       ENDDO
1477
1478!
1479!--    Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1480       IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1481          IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1482             DO  i = nxl, nxr
1483                DO  j = nys, nyn
1484                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1485                      tq_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1486                   ENDDO
1487                ENDDO
1488             ENDDO
1489          ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1490                   intermediate_timestep_count_max )  THEN
1491             DO  i = nxl, nxr
1492                DO  j = nys, nyn
1493                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1494                      tq_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tq_m(k,j,i)
1495                   ENDDO
1496                ENDDO
1497             ENDDO
1498          ENDIF
1499       ENDIF
1500
1501       CALL cpu_log( log_point(29), 'q/s-equation', 'stop' )
1502
1503!
1504!--    If required, calculate prognostic equations for rain water content
1505!--    and rain drop concentration
1506       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
1507
1508          CALL cpu_log( log_point(52), 'qr-equation', 'start' )
1509
1510!
1511!--       Calculate prognostic equation for rain water content
1512          sbt = tsc(2)
1513          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1514
1515             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1516!
1517!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1518                sbt = 1.0_wp
1519             ENDIF
1520             tend = 0.0_wp
1521             CALL advec_s_bc( qr, 'qr' )
1522
1523          ENDIF
1524
1525!
1526!--       qr-tendency terms with no communication
1527          IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
1528             tend = 0.0_wp
1529             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1530                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1531                   CALL advec_s_ws( qr, 'qr' )
1532                ELSE
1533                   CALL advec_s_pw( qr )
1534                ENDIF
1535             ELSE
1536                CALL advec_s_up( qr )
1537             ENDIF
1538          ENDIF
1539
1540          CALL diffusion_s( qr, qrsws, qrswst, wall_qrflux )
1541
1542          CALL user_actions( 'qr-tendency' )
1543
1544!
1545!--       Prognostic equation for rain water content
1546          DO  i = nxl, nxr
1547             DO  j = nys, nyn
1548                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1549                   qr_p(k,j,i) = qr(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +     &
1550                                                     tsc(3) * tqr_m(k,j,i) )   &
1551                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * qr(k,j,i)
1552                   IF ( qr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  qr_p(k,j,i) = 0.0_wp
1553                ENDDO
1554             ENDDO
1555          ENDDO
1556
1557!
1558!--       Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1559          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1560             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1561                DO  i = nxl, nxr
1562                   DO  j = nys, nyn
1563                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1564                         tqr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1565                      ENDDO
1566                   ENDDO
1567                ENDDO
1568             ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1569                      intermediate_timestep_count_max )  THEN
1570                DO  i = nxl, nxr
1571                   DO  j = nys, nyn
1572                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1573                         tqr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * &
1574                                                                   tqr_m(k,j,i)
1575                      ENDDO
1576                   ENDDO
1577                ENDDO
1578             ENDIF
1579          ENDIF
1580
1581          CALL cpu_log( log_point(52), 'qr-equation', 'stop' )
1582          CALL cpu_log( log_point(53), 'nr-equation', 'start' )
1583
1584!
1585!--       Calculate prognostic equation for rain drop concentration
1586          sbt = tsc(2)
1587          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1588
1589             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1590!
1591!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1592                sbt = 1.0_wp
1593             ENDIF
1594             tend = 0.0_wp
1595             CALL advec_s_bc( nr, 'nr' )
1596
1597          ENDIF
1598
1599!
1600!--       nr-tendency terms with no communication
1601          IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
1602             tend = 0.0_wp
1603             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1604                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1605                   CALL advec_s_ws( nr, 'nr' )
1606                ELSE
1607                   CALL advec_s_pw( nr )
1608                ENDIF
1609             ELSE
1610                CALL advec_s_up( nr )
1611             ENDIF
1612          ENDIF
1613
1614          CALL diffusion_s( nr, nrsws, nrswst, wall_nrflux )
1615
1616!
1617!--       Prognostic equation for rain drop concentration
1618          DO  i = nxl, nxr
1619             DO  j = nys, nyn
1620                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1621                   nr_p(k,j,i) = nr(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +     &
1622                                                     tsc(3) * tnr_m(k,j,i) )   &
1623                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * nr(k,j,i)
1624                   IF ( nr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  nr_p(k,j,i) = 0.0_wp
1625                ENDDO
1626             ENDDO
1627          ENDDO
1628
1629!
1630!--       Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1631          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1632             IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1633                DO  i = nxl, nxr
1634                   DO  j = nys, nyn
1635                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1636                         tnr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1637                      ENDDO
1638                   ENDDO
1639                ENDDO
1640             ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1641                      intermediate_timestep_count_max )  THEN
1642                DO  i = nxl, nxr
1643                   DO  j = nys, nyn
1644                      DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1645                         tnr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * &
1646                                                                   tnr_m(k,j,i)
1647                      ENDDO
1648                   ENDDO
1649                ENDDO
1650             ENDIF
1651          ENDIF
1652
1653          CALL cpu_log( log_point(53), 'nr-equation', 'stop' )
1654
1655       ENDIF
1656
1657    ENDIF
1658
1659!
1660!-- If required, compute prognostic equation for turbulent kinetic
1661!-- energy (TKE)
1662    IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
1663
1664       CALL cpu_log( log_point(16), 'tke-equation', 'start' )
1665
1666       sbt = tsc(2)
1667       IF ( .NOT. use_upstream_for_tke )  THEN
1668          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
1669
1670             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
1671!
1672!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
1673                sbt = 1.0_wp
1674             ENDIF
1675             tend = 0.0_wp
1676             CALL advec_s_bc( e, 'e' )
1677
1678          ENDIF
1679       ENDIF
1680
1681!
1682!--    TKE-tendency terms with no communication
1683       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme'  .OR.  use_upstream_for_tke )  THEN
1684          IF ( use_upstream_for_tke )  THEN
1685             tend = 0.0_wp
1686             CALL advec_s_up( e )
1687          ELSE
1688             tend = 0.0_wp
1689             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1690                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
1691                   CALL advec_s_ws( e, 'e' )
1692                ELSE
1693                   CALL advec_s_pw( e )
1694                ENDIF
1695             ELSE
1696                CALL advec_s_up( e )
1697             ENDIF
1698          ENDIF
1699       ENDIF
1700
1701       IF ( .NOT. humidity )  THEN
1702          IF ( ocean )  THEN
1703             CALL diffusion_e( prho, prho_reference )
1704          ELSE
1705             CALL diffusion_e( pt, pt_reference )
1706          ENDIF
1707       ELSE
1708          CALL diffusion_e( vpt, pt_reference )
1709       ENDIF
1710
1711       CALL production_e
1712
1713!
1714!--    Additional sink term for flows through plant canopies
1715       IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 6 )
1716       CALL user_actions( 'e-tendency' )
1717
1718!
1719!--    Prognostic equation for TKE.
1720!--    Eliminate negative TKE values, which can occur due to numerical
1721!--    reasons in the course of the integration. In such cases the old TKE
1722!--    value is reduced by 90%.
1723       DO  i = nxl, nxr
1724          DO  j = nys, nyn
1725             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1726                e_p(k,j,i) = e(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +          &
1727                                                  tsc(3) * te_m(k,j,i) )
1728                IF ( e_p(k,j,i) < 0.0_wp )  e_p(k,j,i) = 0.1_wp * e(k,j,i)
1729             ENDDO
1730          ENDDO
1731       ENDDO
1732
1733!
1734!--    Calculate tendencies for the next Runge-Kutta step
1735       IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1736          IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1737             DO  i = nxl, nxr
1738                DO  j = nys, nyn
1739                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1740                      te_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1741                   ENDDO
1742                ENDDO
1743             ENDDO
1744          ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1745                   intermediate_timestep_count_max )  THEN
1746             DO  i = nxl, nxr
1747                DO  j = nys, nyn
1748                   DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
1749                      te_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * te_m(k,j,i)
1750                   ENDDO
1751                ENDDO
1752             ENDDO
1753          ENDIF
1754       ENDIF
1755
1756       CALL cpu_log( log_point(16), 'tke-equation', 'stop' )
1757
1758    ENDIF
1759
1760 END SUBROUTINE prognostic_equations_vector
1761
1762
1763!------------------------------------------------------------------------------!
1764! Description:
1765! ------------
1766!> Version for accelerator boards
1767!------------------------------------------------------------------------------!
1768 
1769 SUBROUTINE prognostic_equations_acc
1770
1771
1772    IMPLICIT NONE
1773
1774    INTEGER(iwp) ::  i           !<
1775    INTEGER(iwp) ::  j           !<
1776    INTEGER(iwp) ::  k           !<
1777    INTEGER(iwp) ::  runge_step  !<
1778
1779    REAL(wp)     ::  sbt         !<
1780
1781!
1782!-- Set switch for intermediate Runge-Kutta step
1783    runge_step = 0
1784    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1785       IF ( intermediate_timestep_count == 1 )  THEN
1786          runge_step = 1
1787       ELSEIF ( intermediate_timestep_count < &
1788                intermediate_timestep_count_max )  THEN
1789          runge_step = 2
1790       ENDIF
1791    ENDIF
1792
1793!
1794!-- If required, calculate cloud microphysical impacts (two-moment scheme)
1795    IF ( cloud_physics  .AND.  .NOT. microphysics_sat_adjust  .AND.            &
1796         ( intermediate_timestep_count == 1  .OR.                              &
1797           call_microphysics_at_all_substeps )                                 &
1798       )  THEN
1799       CALL cpu_log( log_point(51), 'microphysics', 'start' )
1800       CALL microphysics_control
1801       CALL cpu_log( log_point(51), 'microphysics', 'stop' )
1802    ENDIF
1803
1804!
1805!-- u-velocity component
1806!++ Statistics still not completely ported to accelerators
1807    !$acc update device( hom, ref_state )
1808    CALL cpu_log( log_point(5), 'u-equation', 'start' )
1809
1810    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1811       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
1812          CALL advec_u_ws_acc
1813       ELSE
1814          tend = 0.0_wp   ! to be removed later??
1815          CALL advec_u_pw
1816       ENDIF
1817    ELSE
1818       CALL advec_u_up
1819    ENDIF
1820    CALL diffusion_u_acc
1821    CALL coriolis_acc( 1 )
1822    IF ( sloping_surface  .AND.  .NOT. neutral )  THEN
1823       CALL buoyancy( pt, 1 )
1824    ENDIF
1825
1826!
1827!-- Drag by plant canopy
1828    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 1 )
1829
1830!
1831!-- External pressure gradient
1832    IF ( dp_external )  THEN
1833       DO  i = i_left, i_right
1834          DO  j = j_south, j_north
1835             DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
1836                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(1) * dp_smooth_factor(k)
1837             ENDDO
1838          ENDDO
1839       ENDDO
1840    ENDIF
1841
1842!
1843!-- Nudging
1844    IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'u' )
1845
1846    CALL user_actions( 'u-tendency' )
1847
1848!
1849!-- Prognostic equation for u-velocity component
1850    !$acc kernels present( nzb_u_inner, rdf, tend, tu_m, u, u_init, u_p )
1851    !$acc loop independent
1852    DO  i = i_left, i_right
1853       !$acc loop independent
1854       DO  j = j_south, j_north
1855          !$acc loop independent
1856          DO  k = 1, nzt
1857             IF ( k > nzb_u_inner(j,i) )  THEN
1858                u_p(k,j,i) = u(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
1859                                                  tsc(3) * tu_m(k,j,i) )       &
1860                                      - tsc(5) * rdf(k) * ( u(k,j,i) - u_init(k) )
1861!
1862!--             Tendencies for the next Runge-Kutta step
1863                IF ( runge_step == 1 )  THEN
1864                   tu_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1865                ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
1866                   tu_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tu_m(k,j,i)
1867                ENDIF
1868             ENDIF
1869          ENDDO
1870       ENDDO
1871    ENDDO
1872    !$acc end kernels
1873
1874    CALL cpu_log( log_point(5), 'u-equation', 'stop' )
1875
1876!
1877!-- v-velocity component
1878    CALL cpu_log( log_point(6), 'v-equation', 'start' )
1879
1880    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1881       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
1882          CALL advec_v_ws_acc
1883       ELSE
1884          tend = 0.0_wp    ! to be removed later??
1885          CALL advec_v_pw
1886       END IF
1887    ELSE
1888       CALL advec_v_up
1889    ENDIF
1890    CALL diffusion_v_acc
1891    CALL coriolis_acc( 2 )
1892
1893!
1894!-- Drag by plant canopy
1895    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 2 )
1896
1897!
1898!-- External pressure gradient
1899    IF ( dp_external )  THEN
1900       DO  i = i_left, i_right
1901          DO  j = j_south, j_north
1902             DO  k = dp_level_ind_b+1, nzt
1903                tend(k,j,i) = tend(k,j,i) - dpdxy(2) * dp_smooth_factor(k)
1904             ENDDO
1905          ENDDO
1906       ENDDO
1907    ENDIF
1908
1909!
1910!-- Nudging
1911    IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'v' )
1912
1913    CALL user_actions( 'v-tendency' )
1914
1915!
1916!-- Prognostic equation for v-velocity component
1917    !$acc kernels present( nzb_v_inner, rdf, tend, tv_m, v, v_init, v_p )
1918    !$acc loop independent
1919    DO  i = i_left, i_right
1920       !$acc loop independent
1921       DO  j = j_south, j_north
1922          !$acc loop independent
1923          DO  k = 1, nzt
1924             IF ( k > nzb_v_inner(j,i) )  THEN
1925                v_p(k,j,i) = v(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
1926                                                  tsc(3) * tv_m(k,j,i) )       &
1927                                      - tsc(5) * rdf(k) * ( v(k,j,i) - v_init(k) )
1928!
1929!--             Tendencies for the next Runge-Kutta step
1930                IF ( runge_step == 1 )  THEN
1931                   tv_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1932                ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
1933                   tv_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tv_m(k,j,i)
1934                ENDIF
1935             ENDIF
1936          ENDDO
1937       ENDDO
1938    ENDDO
1939    !$acc end kernels
1940
1941    CALL cpu_log( log_point(6), 'v-equation', 'stop' )
1942
1943!
1944!-- w-velocity component
1945    CALL cpu_log( log_point(7), 'w-equation', 'start' )
1946
1947    IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
1948       IF ( ws_scheme_mom )  THEN
1949          CALL advec_w_ws_acc
1950       ELSE
1951          tend = 0.0_wp    ! to be removed later??
1952          CALL advec_w_pw
1953       ENDIF
1954    ELSE
1955       CALL advec_w_up
1956    ENDIF
1957    CALL diffusion_w_acc
1958    CALL coriolis_acc( 3 )
1959
1960    IF ( .NOT. neutral )  THEN
1961       IF ( ocean )  THEN
1962          CALL buoyancy( rho, 3 )
1963       ELSE
1964          IF ( .NOT. humidity )  THEN
1965             CALL buoyancy_acc( pt, 3 )
1966          ELSE
1967             CALL buoyancy( vpt, 3 )
1968          ENDIF
1969       ENDIF
1970    ENDIF
1971
1972!
1973!-- Drag by plant canopy
1974    IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 3 )
1975
1976    CALL user_actions( 'w-tendency' )
1977
1978!
1979!-- Prognostic equation for w-velocity component
1980    !$acc kernels present( nzb_w_inner, rdf, tend, tw_m, w, w_p )
1981    !$acc loop independent
1982    DO  i = i_left, i_right
1983       !$acc loop independent
1984       DO  j = j_south, j_north
1985          !$acc loop independent
1986          DO  k = 1, nzt-1
1987             IF ( k > nzb_w_inner(j,i) )  THEN
1988                w_p(k,j,i) = w(k,j,i) + dt_3d * ( tsc(2) * tend(k,j,i) +       &
1989                                                  tsc(3) * tw_m(k,j,i) )       &
1990                                      - tsc(5) * rdf(k) * w(k,j,i)
1991   !
1992   !--          Tendencies for the next Runge-Kutta step
1993                IF ( runge_step == 1 )  THEN
1994                   tw_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
1995                ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
1996                   tw_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tw_m(k,j,i)
1997                ENDIF
1998             ENDIF
1999          ENDDO
2000       ENDDO
2001    ENDDO
2002    !$acc end kernels
2003
2004    CALL cpu_log( log_point(7), 'w-equation', 'stop' )
2005
2006
2007!
2008!-- If required, compute prognostic equation for potential temperature
2009    IF ( .NOT. neutral )  THEN
2010
2011       CALL cpu_log( log_point(13), 'pt-equation', 'start' )
2012
2013!
2014!--    pt-tendency terms with communication
2015       sbt = tsc(2)
2016       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2017
2018          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2019!
2020!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2021             sbt = 1.0_wp
2022          ENDIF
2023          tend = 0.0_wp
2024          CALL advec_s_bc( pt, 'pt' )
2025
2026       ENDIF
2027
2028!
2029!--    pt-tendency terms with no communication
2030       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
2031          tend = 0.0_wp
2032          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2033             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2034                CALL advec_s_ws_acc( pt, 'pt' )
2035             ELSE
2036                tend = 0.0_wp    ! to be removed later??
2037                CALL advec_s_pw( pt )
2038             ENDIF
2039          ELSE
2040             CALL advec_s_up( pt )
2041          ENDIF
2042       ENDIF
2043
2044       CALL diffusion_s_acc( pt, shf, tswst, wall_heatflux )
2045
2046!
2047!--    If required compute heating/cooling due to long wave radiation processes
2048       IF ( cloud_top_radiation )  THEN
2049          CALL calc_radiation
2050       ENDIF
2051
2052!
2053!--    Consideration of heat sources within the plant canopy
2054       IF ( plant_canopy .AND. ( cthf /= 0.0_wp ) ) THEN
2055          CALL pcm_tendency( 4 )
2056       ENDIF
2057
2058!
2059!--    Large scale advection
2060       IF ( large_scale_forcing )  THEN
2061          CALL ls_advec( simulated_time, 'pt' )
2062       ENDIF
2063
2064!
2065!--    Nudging
2066       IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'pt' ) 
2067
2068!
2069!--    If required compute influence of large-scale subsidence/ascent
2070       IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                      &
2071            .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
2072          CALL subsidence( tend, pt, pt_init, 2 )
2073       ENDIF
2074
2075       IF ( radiation .AND. radiation_scheme == 'rrtmg' .AND.                  &
2076            simulated_time > skip_time_do_radiation )  THEN
2077            CALL radiation_tendency ( tend )
2078       ENDIF
2079
2080       CALL user_actions( 'pt-tendency' )
2081
2082!
2083!--    Prognostic equation for potential temperature
2084       !$acc kernels present( nzb_s_inner, rdf_sc, ptdf_x, ptdf_y, pt_init ) &
2085       !$acc         present( tend, tpt_m, pt, pt_p )
2086       !$acc loop independent
2087       DO  i = i_left, i_right
2088          !$acc loop independent
2089          DO  j = j_south, j_north
2090             !$acc loop independent
2091             DO  k = 1, nzt
2092                IF ( k > nzb_s_inner(j,i) )  THEN
2093                   pt_p(k,j,i) = pt(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +        &
2094                                                       tsc(3) * tpt_m(k,j,i) )    &
2095                                           - tsc(5) * ( pt(k,j,i) - pt_init(k) ) *&
2096                                             ( rdf_sc(k) + ptdf_x(i) + ptdf_y(j) )
2097!
2098!--                Tendencies for the next Runge-Kutta step
2099                   IF ( runge_step == 1 )  THEN
2100                      tpt_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2101                   ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2102                      tpt_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tpt_m(k,j,i)
2103                   ENDIF
2104                ENDIF
2105             ENDDO
2106          ENDDO
2107       ENDDO
2108       !$acc end kernels
2109
2110       CALL cpu_log( log_point(13), 'pt-equation', 'stop' )
2111
2112    ENDIF
2113
2114!
2115!-- If required, compute prognostic equation for salinity
2116    IF ( ocean )  THEN
2117
2118       CALL cpu_log( log_point(37), 'sa-equation', 'start' )
2119
2120!
2121!--    sa-tendency terms with communication
2122       sbt = tsc(2)
2123       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2124
2125          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2126!
2127!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2128             sbt = 1.0_wp
2129          ENDIF
2130          tend = 0.0_wp
2131          CALL advec_s_bc( sa, 'sa' )
2132
2133       ENDIF
2134
2135!
2136!--    sa-tendency terms with no communication
2137       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
2138          tend = 0.0_wp
2139          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2140             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2141                 CALL advec_s_ws( sa, 'sa' )
2142             ELSE
2143                 CALL advec_s_pw( sa )
2144             ENDIF
2145          ELSE
2146             CALL advec_s_up( sa )
2147          ENDIF
2148       ENDIF
2149
2150       CALL diffusion_s( sa, saswsb, saswst, wall_salinityflux )
2151
2152       CALL user_actions( 'sa-tendency' )
2153
2154!
2155!--    Prognostic equation for salinity
2156       DO  i = i_left, i_right
2157          DO  j = j_south, j_north
2158             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
2159                sa_p(k,j,i) = sa(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +        &
2160                                                    tsc(3) * tsa_m(k,j,i) )    &
2161                                        - tsc(5) * rdf_sc(k) *                 &
2162                                          ( sa(k,j,i) - sa_init(k) )
2163                IF ( sa_p(k,j,i) < 0.0_wp )  sa_p(k,j,i) = 0.1_wp * sa(k,j,i)
2164!
2165!--             Tendencies for the next Runge-Kutta step
2166                IF ( runge_step == 1 )  THEN
2167                   tsa_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2168                ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2169                   tsa_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tsa_m(k,j,i)
2170                ENDIF
2171             ENDDO
2172          ENDDO
2173       ENDDO
2174
2175       CALL cpu_log( log_point(37), 'sa-equation', 'stop' )
2176
2177!
2178!--    Calculate density by the equation of state for seawater
2179       CALL cpu_log( log_point(38), 'eqns-seawater', 'start' )
2180       CALL eqn_state_seawater
2181       CALL cpu_log( log_point(38), 'eqns-seawater', 'stop' )
2182
2183    ENDIF
2184
2185!
2186!-- If required, compute prognostic equation for total water content / scalar
2187    IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
2188
2189       CALL cpu_log( log_point(29), 'q/s-equation', 'start' )
2190
2191!
2192!--    Scalar/q-tendency terms with communication
2193       sbt = tsc(2)
2194       IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2195
2196          IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2197!
2198!--          Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2199             sbt = 1.0_wp
2200          ENDIF
2201          tend = 0.0_wp
2202          CALL advec_s_bc( q, 'q' )
2203
2204       ENDIF
2205
2206!
2207!--    Scalar/q-tendency terms with no communication
2208       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
2209          tend = 0.0_wp
2210          IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2211             IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2212                CALL advec_s_ws( q, 'q' )
2213             ELSE
2214                CALL advec_s_pw( q )
2215             ENDIF
2216          ELSE
2217             CALL advec_s_up( q )
2218          ENDIF
2219       ENDIF
2220
2221       CALL diffusion_s( q, qsws, qswst, wall_qflux )
2222
2223!
2224!--    Sink or source of scalar concentration due to canopy elements
2225       IF ( plant_canopy ) CALL pcm_tendency( 5 )
2226
2227!
2228!--    Large scale advection
2229       IF ( large_scale_forcing )  THEN
2230          CALL ls_advec( simulated_time, 'q' )
2231       ENDIF
2232
2233!
2234!--    Nudging
2235       IF ( nudging )  CALL nudge( simulated_time, 'q' ) 
2236
2237!
2238!--    If required compute influence of large-scale subsidence/ascent
2239       IF ( large_scale_subsidence  .AND.                                      &
2240            .NOT. use_subsidence_tendencies )  THEN
2241         CALL subsidence( tend, q, q_init, 3 )
2242       ENDIF
2243
2244       CALL user_actions( 'q-tendency' )
2245
2246!
2247!--    Prognostic equation for total water content / scalar
2248       DO  i = i_left, i_right
2249          DO  j = j_south, j_north
2250             DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
2251                q_p(k,j,i) = q(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +          &
2252                                                  tsc(3) * tq_m(k,j,i) )       &
2253                                      - tsc(5) * rdf_sc(k) *                   &
2254                                        ( q(k,j,i) - q_init(k) )
2255                IF ( q_p(k,j,i) < 0.0_wp )  q_p(k,j,i) = 0.1_wp * q(k,j,i)
2256!
2257!--             Tendencies for the next Runge-Kutta step
2258                IF ( runge_step == 1 )  THEN
2259                   tq_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2260                ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2261                   tq_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * tq_m(k,j,i)
2262                ENDIF
2263             ENDDO
2264          ENDDO
2265       ENDDO
2266
2267       CALL cpu_log( log_point(29), 'q/s-equation', 'stop' )
2268
2269!
2270!--    If required, calculate prognostic equations for rain water content
2271!--    and rain drop concentration
2272       IF ( cloud_physics  .AND.  microphysics_seifert )  THEN
2273
2274          CALL cpu_log( log_point(52), 'qr-equation', 'start' )
2275!
2276!--       qr-tendency terms with communication
2277          sbt = tsc(2)
2278          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2279
2280             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2281!
2282!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2283                sbt = 1.0_wp
2284             ENDIF
2285             tend = 0.0_wp
2286             CALL advec_s_bc( qr, 'qr' )
2287
2288          ENDIF
2289
2290!
2291!--       qr-tendency terms with no communication
2292          IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
2293             tend = 0.0_wp
2294             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2295                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2296                   CALL advec_s_ws( qr, 'qr' )
2297                ELSE
2298                   CALL advec_s_pw( qr )
2299                ENDIF
2300             ELSE
2301                CALL advec_s_up( qr )
2302             ENDIF
2303          ENDIF
2304
2305          CALL diffusion_s( qr, qrsws, qrswst, wall_qrflux )
2306
2307!
2308!--       Prognostic equation for rain water content
2309          DO  i = i_left, i_right
2310             DO  j = j_south, j_north
2311                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
2312                   qr_p(k,j,i) = qr(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +     &
2313                                                       tsc(3) * tqr_m(k,j,i) ) &
2314                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * qr(k,j,i)
2315                   IF ( qr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  qr_p(k,j,i) = 0.0_wp
2316!
2317!--                Tendencies for the next Runge-Kutta step
2318                   IF ( runge_step == 1 )  THEN
2319                      tqr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2320                   ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2321                      tqr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp *    &
2322                                                                tqr_m(k,j,i)
2323                   ENDIF
2324                ENDDO
2325             ENDDO
2326          ENDDO
2327
2328          CALL cpu_log( log_point(52), 'qr-equation', 'stop' )
2329          CALL cpu_log( log_point(53), 'nr-equation', 'start' )
2330
2331!
2332!--       nr-tendency terms with communication
2333          sbt = tsc(2)
2334          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2335
2336             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2337!
2338!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2339                sbt = 1.0_wp
2340             ENDIF
2341             tend = 0.0_wp
2342             CALL advec_s_bc( nr, 'nr' )
2343
2344          ENDIF
2345
2346!
2347!--       nr-tendency terms with no communication
2348          IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme' )  THEN
2349             tend = 0.0_wp
2350             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2351                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2352                   CALL advec_s_ws( nr, 'nr' )
2353                ELSE
2354                   CALL advec_s_pw( nr )
2355                ENDIF
2356             ELSE
2357                CALL advec_s_up( nr )
2358             ENDIF
2359          ENDIF
2360
2361          CALL diffusion_s( nr, nrsws, nrswst, wall_nrflux )
2362
2363!
2364!--       Prognostic equation for rain drop concentration
2365          DO  i = i_left, i_right
2366             DO  j = j_south, j_north
2367                DO  k = nzb_s_inner(j,i)+1, nzt
2368                   nr_p(k,j,i) = nr(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +     &
2369                                                       tsc(3) * tnr_m(k,j,i) ) &
2370                                           - tsc(5) * rdf_sc(k) * nr(k,j,i)
2371                   IF ( nr_p(k,j,i) < 0.0_wp )  nr_p(k,j,i) = 0.0_wp
2372!
2373!--                Tendencies for the next Runge-Kutta step
2374                   IF ( runge_step == 1 )  THEN
2375                      tnr_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2376                   ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2377                      tnr_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp *    &
2378                                                                tnr_m(k,j,i)
2379                   ENDIF
2380                ENDDO
2381             ENDDO
2382          ENDDO
2383
2384          CALL cpu_log( log_point(53), 'nr-equation', 'stop' )
2385
2386       ENDIF
2387
2388    ENDIF
2389
2390!
2391!-- If required, compute prognostic equation for turbulent kinetic
2392!-- energy (TKE)
2393    IF ( .NOT. constant_diffusion )  THEN
2394
2395       CALL cpu_log( log_point(16), 'tke-equation', 'start' )
2396
2397       sbt = tsc(2)
2398       IF ( .NOT. use_upstream_for_tke )  THEN
2399          IF ( scalar_advec == 'bc-scheme' )  THEN
2400
2401             IF ( timestep_scheme(1:5) /= 'runge' )  THEN
2402!
2403!--             Bott-Chlond scheme always uses Euler time step. Thus:
2404                sbt = 1.0_wp
2405             ENDIF
2406             tend = 0.0_wp
2407             CALL advec_s_bc( e, 'e' )
2408
2409          ENDIF
2410       ENDIF
2411
2412!
2413!--    TKE-tendency terms with no communication
2414       IF ( scalar_advec /= 'bc-scheme'  .OR.  use_upstream_for_tke )  THEN
2415          IF ( use_upstream_for_tke )  THEN
2416             tend = 0.0_wp
2417             CALL advec_s_up( e )
2418          ELSE
2419             IF ( timestep_scheme(1:5) == 'runge' )  THEN
2420                IF ( ws_scheme_sca )  THEN
2421                   CALL advec_s_ws_acc( e, 'e' )
2422                ELSE
2423                   tend = 0.0_wp    ! to be removed later??
2424                   CALL advec_s_pw( e )
2425                ENDIF
2426             ELSE
2427                tend = 0.0_wp    ! to be removed later??
2428                CALL advec_s_up( e )
2429             ENDIF
2430          ENDIF
2431       ENDIF
2432
2433       IF ( .NOT. humidity )  THEN
2434          IF ( ocean )  THEN
2435             CALL diffusion_e( prho, prho_reference )
2436          ELSE
2437             CALL diffusion_e_acc( pt, pt_reference )
2438          ENDIF
2439       ELSE
2440          CALL diffusion_e( vpt, pt_reference )
2441       ENDIF
2442
2443       CALL production_e_acc
2444
2445!
2446!--    Additional sink term for flows through plant canopies
2447       IF ( plant_canopy )  CALL pcm_tendency( 6 )
2448       CALL user_actions( 'e-tendency' )
2449
2450!
2451!--    Prognostic equation for TKE.
2452!--    Eliminate negative TKE values, which can occur due to numerical
2453!--    reasons in the course of the integration. In such cases the old TKE
2454!--    value is reduced by 90%.
2455       !$acc kernels present( e, e_p, nzb_s_inner, tend, te_m )
2456       !$acc loop independent
2457       DO  i = i_left, i_right
2458          !$acc loop independent
2459          DO  j = j_south, j_north
2460             !$acc loop independent
2461             DO  k = 1, nzt
2462                IF ( k > nzb_s_inner(j,i) )  THEN
2463                   e_p(k,j,i) = e(k,j,i) + dt_3d * ( sbt * tend(k,j,i) +          &
2464                                                     tsc(3) * te_m(k,j,i) )
2465                   IF ( e_p(k,j,i) < 0.0_wp )  e_p(k,j,i) = 0.1_wp * e(k,j,i)
2466!
2467!--                Tendencies for the next Runge-Kutta step
2468                   IF ( runge_step == 1 )  THEN
2469                      te_m(k,j,i) = tend(k,j,i)
2470                   ELSEIF ( runge_step == 2 )  THEN
2471                      te_m(k,j,i) = -9.5625_wp * tend(k,j,i) + 5.3125_wp * te_m(k,j,i)
2472                   ENDIF
2473                ENDIF
2474             ENDDO
2475          ENDDO
2476       ENDDO
2477       !$acc end kernels
2478
2479       CALL cpu_log( log_point(16), 'tke-equation', 'stop' )
2480
2481    ENDIF
2482
2483 END SUBROUTINE prognostic_equations_acc
2484
2485
2486 END MODULE prognostic_equations_mod
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.