dynetat0.F90

路径

LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common\dynetat0.F90

所属目录/模块

LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common

文件定位

dynetat0.F90 定义 SUBROUTINE dynetat0，从动力 restart/start NetCDF 文件读取控制数组、网格、几何、动力状态、tracer、气柱质量和地表压力。它同时根据 planet_type 区分 Earth-like、Titan 和 planeto-like/Mars start 文件布局，并处理 timestart 选择多时间片。

Mars 运行参与度

必经/条件经过：COMMON `gcm` 和 MARS `phymars/nogcm.F90` 在 read_start 路径调用 `dynetat0("start.nc",...)`；MARS newstart/start2archive 也调用 dynetat0 读取起始状态。

定义的符号

符号	类型	行号	作用
`dynetat0`	subroutine	4	读取动力 start/restart NetCDF 初态。
`check_dim`	internal subroutine	307	检查文件维度与编译维度一致。
`get_var1`	internal subroutine	320	读取一维变量。
`get_var2`	internal subroutine	328	读取二维变量并修正经度周期端点。
`get_var2_t`	internal subroutine	350	读取含时间维的二维变量。
`get_var3`	internal subroutine	380	读取 U 网格三维变量。
`get_var3u_t`	internal subroutine	387	读取 U 网格含时间维三维变量并修正周期端点。
`get_var3v_t`	internal subroutine	418	读取 V 网格含时间维三维变量并修正周期端点。
`err`	internal subroutine	449	统一处理 NetCDF 错误并调用 `ABORT_gcm`。

依赖的模块

use 模块	only 列表	用途	待确认
`infotrac`	`tname`, `nqtot`, isotope 相关数组	确定 tracer 变量名和缺失 tracer 的默认/同位素初始化。	-
`netcdf`	`nf90_open`, `NF90_NOWRITE`, `nf90_noerr`, `nf90_strerror`, `nf90_get_var`, `nf90_inq_varid`, `nf90_inq_dimid`, `nf90_inquire_dimension`, `nf90_close`	NetCDF 文件读 API。	-
`control_mod`	`planet_type`, `timestart`	判断 start 文件布局和选择时间片。	-
`comvert_mod`	`pa`, `preff`	写垂直坐标参考参数。	-
`comconst_mod`	`im`, `jm`, `lllm`, `daysec`, `dtvr`, `rad`, `omeg`, `g`, `cpp`, `kappa`, `pi`	写维度和物理常量。	-
`logic_mod`	`fxyhypb`, `ysinus`	写网格函数分支。	-
`serre_mod`	`clon`, `clat`, `grossismx`, `grossismy`	写 zoom 参数。	-
`temps_mod`	`annee_ref`, `day_ref`, `itau_dyn`, `start_time`, `day_ini`, `hour_ini`	写时间和日期状态。	-
`ener_mod`	`etot0`, `ptot0`, `ztot0`, `stot0`, `ang0`	写初始能量/角动量诊断基准。	-

调用的关键例程

被调用例程	所在模块/文件	调用位置	作用
`NF90_OPEN`, `NF90_CLOSE`	NetCDF	68, 291	打开和关闭 start 文件。
`get_var1/2/2_t/3u_t/3v_t`	本文件内部	多处	读取控制、经纬度、几何和状态变量。
`check_dim`	本文件内部	139-141	确认 `im/jm/llm`。
`nf90_inq_varid`, `nf90_inq_dimid`, `nf90_inquire_dimension`, `nf90_get_var`	NetCDF	168-205, 221-229, 272-285	查询并读取时间轴和 tracer。
`ABORT_gcm`	`dyn3d/abort_gcm.F`	多处	缺变量、读失败、维度不符或找不到时间时退出。

输入

输入	来源	类型/维度	单位	含义
`fichnom`	调用参数	character	-	NetCDF start 文件名，常见为 `start.nc`。
`controle`	NetCDF 变量	real(100)	多种	编码维度、日期、常量、能量、垂直/zoom 参数。
`rlonu/rlatu/rlonv/rlatv`	NetCDF 变量	1D	rad	U/V 网格经纬度。
`cu/cv/aire/phisinit`	NetCDF 变量	2D	多种	几何伸长、面积和地表位势。
`temps` 或 `Time`	NetCDF 变量/维度	1D	day	可用时间片。
`vcov/ucov/teta/masse/ps`	NetCDF 变量	2D/3D + time	多种	动力状态变量。
tracer 变量	NetCDF 变量名来自 `tname(iq)`	3D + time	tracer 单位	各 tracer 初值。

输出

输出	去向	类型/维度	单位	含义
`vcov`	调用方数组	`(iip1,jjm,llm)`	covariant wind	V covariant wind。
`ucov`	调用方数组	`(iip1,jjp1,llm)`	covariant wind	U covariant wind。
`teta`	调用方数组	`(iip1,jjp1,llm)`	K	位温。
`q`	调用方数组	`(iip1,jjp1,llm,nqtot)`	tracer 单位	tracer 场。
`masse`	调用方数组	`(iip1,jjp1,llm)`	kg 或质量单位待确认	层空气质量。
`ps`	调用方数组	`(iip1,jjp1)`	Pa	地表压力。
`phis`	调用方数组	`(iip1,jjp1)`	m2 s-2 待确认	地表位势。
`time0`	调用方标量	real	day fraction	当前时间片在动力积分中的初始小数日。
多个 module 状态	`comconst_mod/comvert_mod/temps_mod/...`	多种	多种	从 `controle` 解码出的常量、日期和 zoom 参数。

共享状态与副作用

例程写入动力常量、垂直坐标、时间、能量和 zoom 相关 module 全局状态；读取失败或维度不符会 abort；内部读取函数会检查经度周期端点，不一致时打印 warning 并把最后经度点改为第一个经度点。

核心逻辑

打开 NetCDF start 文件，读取 controle 数组。
根据 planet_type 选择 Earth-like 或 planeto-like 布局：Mars/generic 使用 idecal=4，Earth/Titan 使用 idecal=5。
从 controle 解码网格维度、日期、行星常量、能量、垂直坐标和 zoom 参数。
对 Mars，把 hour_ini 从控制数组第 29 项读取；其他行星设为 0。
检查 im/jm/llm 与编译维度 iim/jjm/lllm 一致。
读取经纬度、cu/cv/aire/phisinit。
读取 temps 或回退读取 Time，根据 timestart 选择最后时间片或匹配时间片。
Mars 路径把 day_ini/hour_ini/time0 重组为整数日加小数日。
读取 vcov/ucov/teta。
对每个 tracer，按 tname(iq) 读取；缺失时置零，Earth isotope 路径可做理论初始化。
读取 masse 和 ps，关闭文件。
非 Mars 路径将 time0 的整数部分累加到 day_ini。

伪代码

open start NetCDF
read controle
if planet_type is mars or generic:
    decode planeto layout
else:
    decode earth-like layout
write constants, dates, energy, vertical, zoom state
check file dimensions against compiled dimensions
read longitude/latitude and geometry fields
read temps or Time axis
select indextime from timestart or last value
adjust Mars day_ini/hour_ini/time0
read vcov, ucov, teta
for each tracer name:
    read tracer at selected time or initialize missing tracer
read masse and ps
close file

参与的主题流程

主题	参与方式
restart-io	读取动力 `start.nc` 初态，是 `dynredem` 写出 restart 的反向路径。
dynamics-time-integration	提供进入 `leapfrog` 的初始状态。
Mars start handling	Mars 使用 planeto-like 控制数组布局，并处理 `timestart` 和 `hour_ini`。

写法特点

Fortran 90 子程序内含多个内部读取 helper。读取 helper 同时做周期端点修正，这意味着输出数组可能不是 NetCDF 原值的逐字节拷贝。

复现要点

Mars/generic 的 controle 解码偏移与 Earth-like 不同，不能直接按 Earth start 文件布局解析 Mars start。
timestart<0 默认选最后一个时间片；非负时必须在时间轴中找到误差小于 0.01 的时间。
缺失 tracer 不一定 abort：会置零；Earth isotope 情况还可能按父 tracer 做简化初始化。
经度周期端点不一致时，代码会强制 iip1 点等于第 1 点。

待确认

controle 数组各项单位除源码上下文外未全部显式声明，部分单位需结合写出端 dynredem 确认。
Mars start 文件中 hour_ini=tab_cntrl(29) 的历史约定需和 MARS start 生成器对照。