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restart 变量读写和控制量重置约定

源码范围：

LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common\dynetat0.F90
LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common\dynredem.F90
LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common\sortvarc.F
LMDZ.COMMON-6.3\LMDZ.COMMON\libf\dyn3d_common\sortvarc0.F

Mars 运行参与度：必经到条件经过。Mars 3D 从 start.nc 继续运行时经过 dynetat0，动力 restart 写出时经过 dynredem0/1；sortvarc 只在 caldyn/caldyn_p 的守恒诊断门打开时条件经过。

命名澄清

原标题中的 “变量排序” 容易误读。源码里的 sortvarc 注释是 “sortie des variables de controle”，实际作用是输出/重置质量、能量、涡度、角动量等控制量诊断，不是 restart 变量重排算法。真正的 restart 变量匹配发生在：

sortvarc0.F 保留了旧式初始控制量计算实现；当前 当前 COMMON libf 源码搜索只发现它自身定义，未发现活动调用点。

restart 变量名约定

变量类别 写出端 dynredem.F90 读入端 dynetat0.F90 风险
控制表 dynredem0 写 controle，当前源码还写 controle_descriptor dynetat0 先读 controle 读入端依赖数组位置，文件若来自旧格式或错误行星布局会造成常量/日期错位。
时间轴 Earth-like 文件写 temps；planeto/Mars-like 文件写 Time 先找 temps，缺失时回退 Time 文件同时存在或命名不符合行星类型时需要确认实际选择。
状态场 ucov, vcov, teta, masse, ps 固定同名读取 缺失会通过 NetCDF 错误 abort。
地表位势 dynredem0 写 invariant phisinit dynetat0 读取 phisinit 只在创建骨架时写，不是每个 time record 变量。
tracer dynredem0 用 tname(iq) 定义变量，dynredem1 用同名写入 dynetat0 用 tname(iq) 查询变量 traceur.def / infotrac 名称变化会导致旧 restart 中 tracer 缺失；缺失 tracer 默认置零。

这意味着 COMMON restart 没有一个独立的“排序表”把文件变量重排到内部数组；它依靠固定动力变量名和当前 infotrac:tname(:) 与 NetCDF 变量名一一匹配。

dynetat0 读入流程

关键源码位置：

阶段 行号 行为
打开文件并读取控制表 68-71 NF90_OPEN(fichnom) 后读取 controle。
判断布局 75-88 planet_type=="generic" 或 "mars" 使用 planeto-like 布局，idecal=4；Earth/Titan 使用 Earth-like 布局，idecal=5。
解码控制表 92-116 解码 im/jm/lllm/day_ini/day_ref/rad/omeg/g/cpp/kappa/daysec/dtvr/etot0/ptot0/ztot0/stot0/ang0 等。
读取时间轴 170-205 先查 temps；缺失时查 Time；两者都缺失则 abort。
选择时间片 207-227 timestart<0 取最后一条；否则按 0.01 容差查匹配时间，找不到则 abort。
Mars 时间重组 229-235 time0=time(indextime)+hour_ini，整数部分加到 day_ini，小数部分写回 hour_ini。
固定状态场 246-295 读取 vcov, ucov, teta, tracer, masse, ps。

tracer 读取是 Mars 复现中最容易踩到的部分。dynetat0 263-288 行对 iq=1,nqtot 逐个使用当前 tname(iq) 查询 NetCDF 变量；如果缺失，它打印 Tracer <name> is missing 并把该 tracer 初始化为 0。Earth isotope 分支可做理论初始化，但 Mars/generic 不走这个补偿。

dynredem 写出流程

dynredem0 创建 restart 骨架，dynredem1 追加记录：

阶段 行号 行为
写控制表核心项 107-129 写 im/jm/llm、日期、常量、dtvr 和 etot0/ptot0/ztot0/stot0/ang0。
定义时间轴 303-310 Earth-like 文件定义 temps，planeto/Mars-like 文件定义 Time。
定义状态变量 312-323 定义 ucov, vcov, teta, 每个 tname(iq), masse, ps。
追加前重写控制表 409-420 读取 controle，Earth-like 写 tab_cntrl(31/32)；非 Earth 把 tab_cntrl(31)=0，再写回。
写状态场 423-427 写 ucov/vcov/teta/masse/ps 当前时间记录。
写 tracer 429-449 若 type_trac=='inca' 且存在 start_trac.nc，可先按 tname(iq) 读取覆盖；随后写到 restart 同名变量。

dynredem-restart 中记录了 controle_descriptor 和 tab_cntrl(32)=time 的细节。本页关注变量名和 tracer 对齐风险。

sortvarc 控制量基准

sortvarc 不是 restart 读写器，但它与 restart 控制表有关：dynetat0 会从 controle 恢复 etot0/ptot0/ztot0/stot0/ang0，dynredem0 会把这些基准值写入 controle，而 sortvarc 可以在第一次守恒诊断时重设它们。

行号 行为
65 firstcal=.true. 是 SAVE 状态，只影响首次调用。
69-75 如果第一次调用且 .not.read_start，源码把 resetvarc=.true.，用于理想化初态重设基准。注释文字写 “set to false”，但实际代码赋 .true.。
141-146 计算当前 ptot/etot/ztot/stot/rmsv/ang。
148-159 firstcal.and.resetvarc 时把当前值写入 etot0/ptot0/ztot0/stot0/ang0。
161-172 后续输出相对变化；若基准为 0，则置相对值为 1。

调用点只有两个：

因此 sortvarc 对 restart 文件的影响是间接的：它改变内存中的控制量基准，后续 dynredem0 写 controle 时会把这些基准写出去。若从 start.nc 读入并且 resetvarc 不启用，则基准来自 restart；若不读 start 或显式重置，则基准来自第一次诊断时的当前状态。

Mars tracer 名称对齐风险

Mars restart 是否能无损继续，取决于当前 tracer 表和文件变量名：

  1. infotrac_init 先决定 nqtot 和 tname(:)。
  2. dynetat0 按这些 tname(:) 读取文件变量。
  3. 缺失 tracer 不 abort，而是置零。
  4. dynredem0 按当前 tname(:) 创建新 restart 变量。
  5. dynredem1 按当前 tname(:) 写入。

所以只要 traceur.def、当前 tracer parser 或 MARS physics tracer 名发生变化，旧 restart 仍可读完，但缺失 tracer 可能悄悄变成零场。复现实验时必须检查 dynetat0: Tracer <...> is missing 日志，而不能只看程序是否继续运行。

复现检查表

  1. 确认 planet_type，决定 controle 解码偏移和时间轴名。
  2. 用当前 traceur.def 生成的 tname(:) 对照 restart NetCDF 变量名。
  3. 检查日志中是否有缺失 tracer；Mars 下缺失就是零初始化。
  4. 若守恒基准跳变，确认 read_start、resetvarc 和第一次 sortvarc 调用时机。
  5. 若 restart 时间不对，回到 dynredem-restart 和 leapfrog-output-restart 检查传入 dynredem1 的 time。

待确认

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