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iono_h.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\aeronomars\iono_h.F90

所属目录/模块

libf\aeronomars

文件定位

iono_h.F90 定义 iono_h，是电离层/离子化学的共享状态模块。它保存 18 个物种“平衡标志”字符数组（*_eq，长度 nlayer）和 27 个离子/中性物种反应系数数组 tau*（real*8 (nreact,nlayer)），全部 SAVE/ALLOCATABLE 并 THREADPRIVATE；提供分配例程 allocate_param_iono 和电子温度函数 temp_elect。physiq_mod 在初始化时调用 allocate_param_iono 分配数组，paramfoto_compact 读取 tau*/*_eq 计算离子化学速率，calchim_mod 调用 temp_elect 取电子温度。

定义的符号

符号 类型 行号 作用
iono_h module 1（END MODULE 173） 电离层共享状态模块
allocate_param_iono subroutine 57（END 110） 按 nlayer,nreact 分配 18 个标志数组与 27 个 tau* 数组
temp_elect function 114（end 171） 按高度计算电子温度（Viking 或 MAVEN 剖面）
o1d_eq 等 18 个 character*1 save allocatable 5–22 物种平衡标志 (nlayer)：o1d_eq,ho2_eq,oh_eq,h_eq,n2d_eq,no2_eq,o3_eq,no_eq,cplus_eq,coplus_eq,oplus_eq,n2plus_eq,hplus_eq,co2plus_eq,o2plus_eq,noplus_eq,nplus_eq,hco2plus_eq
tauco2 等 27 个 real*8 save allocatable 23–49 物种反应系数 (nreact,nlayer)：tauco2,tauo2,tauo3p,tauco,tauh,tauoh,tauho2,tauh2,tauh2o,tauo1d,tauh2o2,tauo3,taun,tauno,taun2,taun2d,tauno2,tauco2plus,tauoplus,tauo2plus,taucoplus,taucplus,taunplus,taunoplus,taun2plus,tauhplus,tauhco2plus

依赖的模块

use 模块 only 列表 用途 待确认
无 - - 自包含模块，无 use 依赖

调用的关键例程

被调用例程 所在模块/文件 调用位置 作用
无外部例程 - - allocate_param_iono 仅 allocate；temp_elect 仅用 tanh 与表插值

输入

allocate_param_iono(nlayer,nreact)：nlayer、nreact（integer）。 temp_elect(zkm,tt,origin)：zkm 高度(km)、tt 中性温度(K)、origin 来源（1=Viking，2=MAVEN）。

输出

输出 去向 类型/维度 含义
18 个 *_eq + 27 个 tau* paramfoto_compact 等读取 char/real*8 数组 离子化学平衡标志与反应系数
temp_elect 返回值 calchim_mod:821 real 电子温度(K)

共享状态与副作用

核心逻辑

allocate_param_iono(nlayer,nreact)（第 57–110 行）：allocate 18 个 *_eq(nlayer) 与 27 个 tau*(nreact,nlayer)。

temp_elect(zkm,tt,origin)（第 114–171 行）：

  1. Viking 表 zhanson=(120,130,150,175,200,225,250,275,300)、tehanson=(tt,200,300,500,1250,2000,2200,2400,2500)。
  2. origin=1（Viking）：zkm≤120 → tt；zkm≥300 → 2500；其间对 zhanson/tehanson 线性插值。
  3. origin=2（MAVEN，Ergun et al. GRL 2015）：zkm≤120 → tt；否则 temp_elect=(3140+120)/2 + (3140-120)/2*tanh((zkm-241)/60)。
  4. 其他 origin：打印错误，回退 tt。

伪代码

allocate_param_iono(nlayer, nreact):
  allocate *_eq(nlayer) for 18 species
  allocate tau*(nreact, nlayer) for 27 species

temp_elect(zkm, tt, origin):
  if origin == 1:                       # Viking
    if zkm <= 120: return tt
    if zkm >= 300: return 2500
    linear-interp tehanson over zhanson -> return
  else if origin == 2:                  # MAVEN
    if zkm <= 120: return tt
    return (3140+120)/2 + (3140-120)/2 * tanh((zkm-241)/60)
  else:
    print error; return tt

参与的主题流程

主题 参与方式
电离层 / 离子化学 physiq 分配数组；paramfoto_compact 用 tau*/*_eq 算离子反应速率；calchim 用 temp_elect 取电子温度驱动电子温度依赖反应

写法特点

复现要点

待确认

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