thermosphere_mod.F

路径

LMDZ.MARS\libf\aeronomars\thermosphere_mod.F

所属目录/模块

libf/aeronomars

文件定位

热层物理过程总调度模块；在 physiq_mod 的 callthermos 分支下逐列调用，依次执行 EUV 加热、分子热传导、分子黏性扩散和分子扩散，把各子过程 tendency 累加回 pdt/pdu/pdv/pdq，并输出 H/H₂/D 逃逸通量。

定义的符号

依赖的模块

调用的关键例程

输入

输出

输入输出（inout）

共享状态与副作用

• moldiff_scheme（integer, save）：firstcall 由 getin_p 读取，默认 2（MPF），标记 THREADPRIVATE。
• firstcall（logical, save）：初始化标志，标记 THREADPRIVATE。
• 倾向累加顺序（影响后续子过程的预测温度/密度）：EUV → 热传导 → 分子黏性 → 分子扩散。

核心逻辑

1. firstcall 初始化（行 65-73）：moldiff_scheme 默认 2，通过 getin_p("moldiff_scheme",...) 可覆盖；master 进程打印。

2. 清零所有 tendency 缓存（行 76-80）：zdteuv/zdtconduc/zdumolvis/zdvmolvis/zdqmoldiff 全部置零，保证未开启的子过程不贡献 tendency。

3. EUV 加热（calleuv，行 82-87）：调 euvheat 得 zdteuv，累加到 pdt。

4. 分子热传导（callconduct，行 89-94）：调 conduction 得 zdtconduc，累加到 pdt。此时 pdt 已含 EUV，故传导看到的预测温度包含 EUV 加热。

5. 分子黏性（callmolvis，行 96-104）：分别对 pu/pv 调 molvis，得 zdumolvis/zdvmolvis，累加到 pdu/pdv。

6. 分子扩散（callmoldiff，行 106-122）：按 moldiff_scheme 选择 moldiff_red（1）或 moldiff_MPF（2），得 zdqmoldiff 和逃逸通量 PhiEscH/H2/D，累加到 pdq。

伪代码

if firstcall:
    moldiff_scheme = 2
    moldiff_scheme = getin_p("moldiff_scheme")
    firstcall = false

zdteuv = zdtconduc = zdumolvis = zdvmolvis = zdqmoldiff = 0

if calleuv:
    euvheat(...) -> zdteuv
    pdt += zdteuv

if callconduct:
    conduction(...) -> zdtconduc
    pdt += zdtconduc

if callmolvis:
    molvis(..., pu) -> zdumolvis
    molvis(..., pv) -> zdvmolvis
    pdu += zdumolvis
    pdv += zdvmolvis

if callmoldiff:
    if moldiff_scheme == 1:
        moldiff_red(...) -> zdqmoldiff, PhiEscH, PhiEscH2, PhiEscD
    else:
        moldiff_MPF(...) -> zdqmoldiff, PhiEscH, PhiEscH2, PhiEscD
    pdq += zdqmoldiff

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 Fortran（.F），续行符 $/&。
• moldiff_scheme 和 firstcall 标记 save + THREADPRIVATE。
• 倾向累加顺序固定：EUV → 传导 → 黏性 → 扩散；后续子过程看到的 pdt/pdu/pdv 已含上游贡献。
• 未开启的子过程 tendency 缓存已预置为 0，调用方可安全使用诊断。
• molvis 被调用两次（pu 和 pv），接口参数位置一致。

复现要点

• 需要 callkeys_mod 中 calleuv/callconduct/callmolvis/callmoldiff 四个开关正确设置。
• callthermos 须为 .true. 才能进入 physiq_mod 的热层分支；conf_phys.F 检查四个子开关依赖 callthermos。
• moldiff_scheme 由 getin_p 读取，可在 callphys.def 中覆盖。
• conc_mod::rnew/cpnew/Akknew 需已由 update_r_cp_mu_ak 更新（photochem.or.callthermos 为真时）。
• EUV 加热先于热传导，复现时须保持该顺序。

待确认

• r/cpp（comcstfi_h）是否在本例程中被使用，还是仅为传递给子过程而引入。
• 四个子开关的具体默认值和 MCD5/MCD6 配置组合。

相关页面

• euvheat：EUV 加热子过程
• conduction：分子热传导子过程
• molvis：分子黏性速度扩散子过程
• moldiff_red：legacy 分子扩散方案
• moldiff_MPF：MPF 分子扩散方案（默认）
• physiq_mod：调用方，callthermos 分支
• callkeys_mod：四个子过程开关
• conc_mod：提供 rnew/cpnew
• aeronomars/index