write_field 调试写场接口

源码基线：LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON。 Mars 运行参与度：条件经过。write_field 是旧式调试 dump 工具，不是 Mars 标准 history/diagfi 主输出；但 Mars/COMMON 动力、guide、并行动力和物理侧调试路径可通过它把中间场写到独立 .nc 或 .field 文件。

源码范围

LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\misc\write_field.F90
LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\phy_common\write_field_phy.F90

关联边界：

LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3dpar\write_field_p.F90

dyn3dpar/write_field_p.F90 不在本页范围内，但它是并行动力场写入 misc/write_field 的直接 wrapper，本页在并行边界中记录其行为。

模块和符号

write_field 模块状态

write_field.F90 维护一个最多 100 个字段的本地表：

源码没有显式检查 NbField > MaxWriteField，也没有检查 NetCDF status 返回值；调试复现时若文件没生成或字段过多，不能期待它像正式 I/O wrapper 那样报错。

generic WriteField 的 NetCDF 路径

WriteField 是一个 generic interface，按输入数组 rank 分派到：

共同流程：

WriteField(...)
  -> shape(Field)
  -> WriteField_gen(name, Field, dimx, dimy, dimz)
       -> GetFieldIndex(name)
       -> if new name: CreateNewField(name, dimx, dimy, dimz)
       -> else: FieldIndex(index) += 1
       -> NF_PUT_VARA_DOUBLE(file_id, var_id, start=(1,1,1,iter), count=(dimx,dimy,dimz,1), Field)
       -> NF_SYNC(file_id)

首次写某个 name 时，CreateNewField 会创建 name.nc，定义 4 个维度：

变量名使用字段名本身，类型为 NF_DOUBLE，维度顺序为 (X,Y,Z,iter)。后续同名写入不会重新定义文件，而是把 iter 下标加 1 后追加一帧。

格式化 .field 路径

同一模块还定义了带下划线的 write_field1D, write_field2D, write_field3D。这组例程不是 generic WriteField 的分派目标，而是单独公开的格式化文本 dump：

这组文本输出每次 status='replace' 打开文件，会覆盖旧文件；NetCDF generic WriteField 则按字段名维持 iter 无限维追加。

WriteField_phy 物理列桥接

phy_common/write_field_phy.F90 定义：

SUBROUTINE WriteField_phy(name, Field, ll)
  Field(klon_omp, ll)

流程：

1. Gather(Field, New_Field) 把本地 OMP/MPI 物理列收集到 New_Field(klon_glo,ll)。
2. 进入 !$OMP MASTER 区。
3. 若 is_mpi_root，调用 Grid1Dto2D_glo(New_Field, Field_2D)，把全局 1D 物理列转成 Field_2d(nbp_lon,nbp_lat,ll)。
4. root 调用 WriteField(name, Field_2d)，走 misc/write_field.F90 的 NetCDF dump 路径。

它依赖：

WriteField_phy 不做 XIOS context、field 或正式诊断注册；它只是把物理列调试场转成全局 lon-lat 后交给旧式 dump 底座。

并行动力 wrapper 边界

dyn3dpar/write_field_p.F90 定义 generic WriteField_p。1D/2D/3D 版本都遵循：

copy local Field into New_Field
Gather_Field(New_Field, horizontal_size, vertical_size, 0)
if MPI_Rank == 0:
    WriteField(name, New_Field)

这解释了并行动力中 WriteField_p 的行为：它先把分布式动力数组 gather 到 root，再复用串行 WriteField。因此并行 debug dump 的输出文件也只由 rank 0 写，文件名仍是 name.nc。

调用关系和 Mars 边界

源码搜索显示几类使用方式：

• dyn3d/guide_mod.F90 和 dyn3dpar/guide_p_mod.F90 有活动 CALL writefield(...) / CALL writefield_p(...)，用于 guide/nudging 调试输出。
• dyn3d/leapfrog.F、MARS phymars/leapfrog_nogcm.F、多个并行动力算子中有许多注释掉的 WriteField/WriteField_p 调试调用。
• dyn3dpar/caldyn_p.F 中存在活动 WriteField_p 调用，会输出多个动力中间量；是否在生产构建中保留这些调用，需要结合编译配置和运行实践确认。
• phy_common/write_field_phy.F90 提供物理列桥接，但 Mars 标准 physics 诊断通常仍应优先看 diagfi/stats、history 或 XIOS 页面。

所以本页是“调试写场”页，不应替代正式输出链：history-xios-getin-boundary、restart-io 和 XIOS/write_field 输出封装组页。

复现检查表

待确认

• dyn3dpar/caldyn_p.F 中活动 WriteField_p 调用是否属于当前 Mars 生产构建保留路径，需要结合实际编译选项和运行日志确认。
• WriteField_gen 使用 NF_PUT_VARA_DOUBLE 写 Fortran real 数组，实际精度和 NetCDF 库接口绑定需运行或编译器接口确认。
• .field 文本路径中部分局部 allocatable 变量未使用；本页按无副作用处理。

相关页面

• misc 总览
• XIOS/write_field 输出封装组页
• phy_common 总览
• mod_phys_lmdz_para
• mod_grid_phy_lmdz
• history/XIOS/getin 边界
• restart-io