intrplf.F

路径

LMDZ.MARS\libf\aeronomars\intrplf.F

所属目录/模块

libf\aeronomars

文件定位

intrplf.F 定义 intrplf_mod，提供例程 intrplf：一维线性插值器。给定已知数据 (xd,yd)（长度 nd），求查询点 x 处的 y=f(x)；超出 xd 范围时取端点常数外推。支持 xd 升序或降序排列。该例程自包含（无 use 依赖），由 inichim_newstart 在化学初始场构造中插值成分廓线。

定义的符号

依赖的模块

调用的关键例程

输入

输出

共享状态与副作用

• 无模块级共享变量、无 SAVE/THREADPRIVATE、无文件 I/O、无诊断打印、无 abort。
• 哑元均有 intent（x/xd/yd/nd 为 in，y 为 out）。
• 局部 y_undefined=1.e20（第 27 行）赋值后未被使用（见待确认）。

核心逻辑

1. y=0.（第 29 行）。
2. 下界外推（第 30–32 行）：若 x ≤ xd(1) 且 x ≤ xd(nd)（低于两端）：升序取 y=yd(1)；降序取 y=yd(nd)。
3. 上界外推（第 33–35 行）：若 x ≥ xd(1) 且 x ≥ xd(nd)（高于两端）：升序取 y=yd(nd)；降序取 y=yd(1)。
4. 区间内线性插值（第 37–44 行）：do i=1,nd-1，找到包含 x 的区间（同时匹配升/降序方向）：y=yd(i)+(x-xd(i))*(yd(i+1)-yd(i))/(xd(i+1)-xd(i))，goto 99 退出。
5. 99 continue（第 47 行）。

伪代码

intrplf(x,y,xd,yd,nd):
  y = 0.
  if x <= xd(1) and x <= xd(nd):        # below range
    if xd(1) <  xd(nd): y = yd(1)
    if xd(1) >= xd(nd): y = yd(nd)
  else if x >= xd(1) and x >= xd(nd):   # above range
    if xd(1) <  xd(nd): y = yd(nd)
    if xd(1) >= xd(nd): y = yd(1)
  else:                                  # within range
    for i = 1..nd-1:
      if x in [xd(i), xd(i+1)] (either direction):
        y = yd(i) + (x-xd(i))*(yd(i+1)-yd(i))/(xd(i+1)-xd(i))
        break

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 .F，续行用第 6 列 &。
• 同时支持 xd 升序与降序（用 (x.ge.xd(i)).and.(x.lt.xd(i+1)) 或反向区间判定）。
• 边界外用常数外推（取邻近端点值），而非线性外推。
• 线性搜索 O(nd)，无二分；nd 较大时效率低。
• 局部 y_undefined=1.e20 赋值后未用（疑似遗留）。
• 行 31–36 部分行尾注释（! yd(1)）与实际赋值不符，为陈旧拷贝注释。

复现要点

• 超出 xd 范围时返回端点常数，不外推斜率——复现边界行为时注意。
• xd 可升可降，但须单调；非单调 xd 会使搜索取到第一个匹配区间，结果不确定。
• 线性搜索，nd 大时性能差（化学初始化中 nd 为参考网格层数，通常不大）。
• goto 99 控制流为固定格式 Fortran 风格。

待确认

• y_undefined=1.e20 设值后未用，是否曾用于未定义标记（当前不影响结果）。
• 行 31–36 陈旧注释是否反映早期不同实现。

相关页面

• aeronomars/index：aeronomars 目录总览，本文件在其“加热与传导”分类下（实为插值工具）。
• inichim_newstart：调用方文件页，用 intrplf 把 atmosfera_LMD_* 初始成分廓线按 log pressure 插值到 GCM 层。