LMDZ.MARS Wiki

chemistrydata.F90

快速理解

它做什么： 离线光解查找表数据模块，声明 6 维表并提供读取例程。被 calchim_mod 在 firstcall 离线光解时调用。

基本过程： read_phototable 从 datadir 读 jmars.20140930 → master 读取 → 广播。

关键结果： jphot/colairtab/table_ozo/szatab/tautab 等表数组，供 photolysis 插值。

路径

LMDZ.MARS\libf\aeronomars\chemistrydata.F90

所属目录/模块

libf\aeronomars

文件定位

chemistrydata.F90 定义 chemistrydata_mod，是光化学离线光解的查找表数据模块。它用编译期参数声明光解查找表的六个维度（物种、高度、臭氧、太阳天顶角、温度、尘埃不透明度），保存三个 SAVE/PROTECTED/THREADPRIVATE 数据数组（光解速率表 jphot、空气柱剖面 colairtab、臭氧柱网格 table_ozo）以及两张参数表（szatab、tautab），并提供读取例程 read_phototable。

read_phototable 在 calchim_mod 的 firstcall 中、photochem .and. .not. jonline（离线光解）条件下被调用一次，从 datadir 读取默认名为 jmars.20140930 的查找表文件（可由 phototable 配置键覆盖），master 读取后广播到所有核。表数据随后由 photolysis.F90 的 photolysis 例程做多维插值，得到光解速率 v_phot，再由 photochemistry_mod 组装反应矩阵并积分化学物种。

作者：Franck Lefevre，VERSION 8/10/2014（源码第 48、50 行）。

定义的符号

符号 类型 行号 作用
chemistrydata_mod module 1（END MODULE 138） 光解查找表数据模块
read_phototable subroutine 39（END SUBROUTINE 136） 从 datadir 读取光解查找表并广播到所有核
jphot protected save THREADPRIVATE array 30 光解速率查找表，维度 (ntemp,nsza,nz,nozo,ntau,nd)
colairtab protected save THREADPRIVATE array 32 空气柱剖面 (nz)，作为高度/柱坐标
table_ozo protected save THREADPRIVATE array 34 臭氧柱网格 (nozo)
szatab parameter array 20 表列太阳天顶角 (nsza)，0°–95°
tautab parameter array 27 表列尘埃不透明度 (ntau)，0–4
nd/nz/nozo/nsza/ntemp/ntau integer parameters 10–15 查找表维度：物种 13 / 高度 143 / 臭氧 7 / SZA 27 / 温度 4 / 尘埃 8

依赖的模块

read_phototable 内：

use 模块 only 列表 用途 待确认
ioipsl_getin_p_mod getin_p 读取 phototable 文件名配置键 -
datafile_mod datadir 数据目录路径，拼接查找表文件全名 -
mod_phys_lmdz_para is_master 仅 master 打开/读取文件 -
mod_phys_lmdz_transfert_para bcast 把 colairtab/table_ozo/jphot 广播到所有核 -

调用的关键例程

被调用例程 所在模块/文件 调用位置 作用
getin_p ioipsl_getin_p_mod 81 读取 phototable 配置键，覆盖默认文件名
abort_physic LMDZ 物理工具（本例程 use 列表未显式声明其模块） 99 文件缺失时中止运行
bcast mod_phys_lmdz_transfert_para 132–134 广播 colairtab、table_ozo、jphot
open / read / close Fortran intrinsic 87 / 113–114 / 127 读取格式化查找表文件

输入

read_phototable 无哑元参数，输入来自配置与文件：

输入 来源 类型 含义
phototable 配置键 callphys.def 经 getin_p character 查找表文件名，默认 jmars.20140930
datadir datafile_mod character 数据目录路径
查找表文件 datadir/phototable formatted ASCII 光解速率表，按固定嵌套顺序排列

输出

输出 去向 类型/维度 含义
jphot photolysis.F90::photolysis real (ntemp,nsza,nz,nozo,ntau,nd) 光解速率查找表，供多维插值
colairtab photolysis.F90::photolysis real (nz) 空气柱剖面，插值的高度坐标
table_ozo photolysis.F90::photolysis real (nozo) 臭氧柱网格，插值的臭氧坐标

共享状态与副作用

核心逻辑

  1. 文件名：phototable="jmars.20140930"（默认），call getin_p("phototable",phototable) 允许 def 文件覆盖（第 77–81 行）。
  2. master 打开：open(fic,...,file=trim(datadir)//"/"//trim(phototable),iostat=ierr)；ierr/=0 时打印帮助信息（提示用 datadir=/phototable= 配置）并 abort_physic（第 85–100 行）。
  3. 嵌套读取（第 108–124 行）：itau(1..ntau) × itemp(1..ntemp) × iozo(1..nozo) × isza(1..nsza) × iz(nz..1,-1)，每次迭代：
    • 自由格式读一行 colairtab(iz), xsza, table_ozo(iozo)（第 113 行）；
    • 按 (7e11.4) 格式读 nd=13 个 jphot(itemp,isza,iz,iozo,itau,ij)（第 114 行）；
    • 把等于 1.e-30 的哨兵值置 0.（第 115–119 行）。
  4. 关闭：close(fic)（第 127 行）。
  5. 广播：bcast(colairtab)、bcast(table_ozo)、bcast(jphot)（第 132–134 行）。

伪代码

read_phototable():
  phototable = "jmars.20140930"
  call getin_p("phototable", phototable)
  fic = 81
  if is_master:
    open fic, file=datadir//"/"//phototable, iostat=ierr
    if ierr /= 0:
      print help; call abort_physic(...)
    for itau=1..ntau:
      for itemp=1..ntemp:
        for iozo=1..nozo:
          for isza=1..nsza:
            for iz=nz..1 (step -1):
              read fic: colairtab(iz), xsza, table_ozo(iozo)
              read fic (7e11.4): jphot(itemp,isza,iz,iozo,itau, 1..nd)
              for ij=1..nd:
                if jphot(...)==1.e-30: jphot(...)=0.
    close fic
  call bcast(colairtab); call bcast(table_ozo); call bcast(jphot)

参与的主题流程

主题 参与方式
光化学 / 光解 离线光解路径下，calchim_mod firstcall 调 read_phototable 载入表；photolysis 用表插值得光解速率 v_phot 供化学反应
高层大气初始化 与 init_photolysis（在线光解，jonline=true）二选一，由 calchim_mod firstcall 分支决定

写法特点

复现要点

待确认

相关页面