dynphy_lonlat 动力-物理耦合目录

路径

LMDZ.MARS\libf\dynphy_lonlat

职责

dynphy_lonlat 是 LMDZ.MARS 的动力-物理耦合目录，负责将物理过程（phymars）与动力核心连接起来。该目录包含物理初始化、运行参数定义、初始场处理、时间积分方案等与动力框架交互的代码。

推断：该目录的名称 "dynphy_lonlat" 表示其职责是在 lon-lat 网格上进行动力（dyn）和物理（phy）的耦合。

目录内容

当前目录结构：

dynphy_lonlat/
└── phymars/          # 物理-动力耦合相关文件（21 个文件）

phymars/ 子目录文件

共 21 个文件，按功能分类：

文件	作用
入口与调用
`callphysiq_mod.F90`	动力-物理耦合适配器；`call_physiq` 校验 `planet_type` 后将动力核心状态转发给 `physiq` 并回写 tendency
`iniphysiq_mod.F90`	物理初始化主入口模块；依次调用 `inigeomphy`/`phys_state_var_init`/`ini_fillgeom`/`conf_phys`，由 `newstart`/`nogcm`/`start2archive` 调用
运行控制
`defrun_new.F`	GCM 运行参数读取器；从 `run.def` 读取 30+ 参数写入公共模块，由 `newstart`/`start2archive` 调用
`newstart.F`	交互式初始场编辑器；从 `start_archive.nc` 或 `start.nc/startfi.nc` 读取状态，修改地形/压力/tracer/地下冰/坡面数后写 `restart.nc` 和 `restartfi.nc`
`nogcm.F90`	独立物理模式主程序；读取配置和 `start.nc`/理想场，初始化物理和输出后调用 `leapfrog_nogcm`
时间积分
`leapfrog_nogcm.F`	独立物理模式时间积分主循环；Matsuno + leapfrog 步进，牛顿松弛+水平混合替代动力核心，由 `nogcm` 调用
初始化
`ini_archive.F`	start_archive NetCDF 文件头部写入；定义维度/坐标/垂直系数/地表场/控制参数，由 `start2archive` 调用
`lect_start_archive.F`	start_archive NetCDF 读取与网格插值主例程；读取全部初始场并通过 `interp_vert`/`interp_horiz`/`interp_line` 重映射，由 `newstart` 调用
`readhead_NC.F`	NetCDF 头信息读取器；读取控制表、经纬度、面积、地表位势和 `aps/bps`，为 `xvik` 初始化动力/物理状态
`datareadnc.F`	火星地表 NetCDF 数据读取与网格插值；从 `surface.nc` 读取 z0/反照率/热惯量/MOLA 地形/亚网格参数，由 `newstart` 调用
`start2archive.F`	起始场归档转换主程序；读取 `start.nc`/`startfi.nc`，初始化动力和物理网格后创建或追加 `start_archive.nc`
水平处理
`avg_horiz_mod.F`	水平空间平均插值；将高分辨率地表数据从源网格复合平均到目标 GCM 网格，由 `datareadnc` 调用
`mvc_horiz_mod.F`	最大值复合水平插值；将高分辨率地表数据取亚网格最大值映射到 GCM 网格，由 `datareadnc` 调用
`grid_noro1.F`	亚网格地形参数计算（无旋转网格）；从 USN 高程数据计算 zmea/zstd/zsig/zgam/zthe，由 `datareadnc` 调用
`scal_wind.F`	风场位置转换；把 `xus/xvs` 相邻平均到 u/v 风点，由 `lect_start_archive` 调用
`wind_scal.F`	风场标量格点转换；将自然风/通量从 u/v 位置平均回标量格点，由 `start2archive` 调用
垂直处理
`interp_vert.F`	垂直坐标线性插值；将变量从旧混合 σ-p 层插值到新层，由 `lect_start_archive` 调用
`subslope_mola.F90`	MOLA 坡面分布重算模块；读取 `mola64.nc` 并按 GCM 网格统计 `subslope_dist`
其他
`caldyn0.F`	lon-lat GCM 动力倾向计算；依次调 13 个 EXTERNAL 子过程，由 `newstart` 调用
`xvik.F`	Viking/InSight 压力后处理程序；读取 diagfi 输出并生成站点压力、全球 CO2 压力诊断、日平均和谐波拟合
`write_archive.F`	start_archive 变量追加器；按 `dim` 和变量名创建并写入 3D/2D/0D/土壤变量

关键模块

模块名	所在文件	作用
`callphysiq_mod`	`callphysiq_mod.F90`	动力-物理耦合适配器；封装 `call_physiq`
`iniphysiq_mod`	`iniphysiq_mod.F90`	物理初始化主入口；包装 `iniphysiq` 例程
`newstart`	`newstart.F`	新建/修改 lon-lat GCM 初始状态并写出 restart 文件
`lect_start_archive`	`lect_start_archive.F`	读取 start_archive 初始场
`avg_horiz_mod`	`avg_horiz_mod.F`	水平空间平均插值；源网格地表数据分箱平均到目标 GCM 网格
`mvc_horiz_mod`	`mvc_horiz_mod.F`	最大值复合水平插值；取亚网格最大值映射到 GCM 网格
`scal_wind`	`scal_wind.F`	风场位置转换；插值风场到 u/v 点

与其他目录的关系

相关目录	关系
`../phymars/`	被调用执行物理过程
`../../deftank/`	读取 run.def、callphys.def 等配置
`../../startfiles/`	读取初始状态文件
外部动力框架	提供时间步进、网格数据传输

典型运行流程

完整 GCM 模式

初始化：
- 调用 iniphysiq_mod 初始化物理
- 调用 lect_start_archive 读取初始场
- 调用 defrun_new 定义运行参数
时间循环：
- 动力核心推进风场、温度
- 调用 callphysiq_mod 执行物理过程
- 物理调用 phymars/physiq_mod.F 中的 physiq()

独立物理模式（nogcm）

当没有完整 GCM 动力核心时，可以使用 nogcm.F90：

自己实现时间积分（leapfrog_nogcm.F）
只运行物理过程
用于离线物理测试或 1D 列模型

关键入口

例程	所在文件	作用
`call_physiq`	`callphysiq_mod.F90`	动力-物理耦合适配入口
`iniphysiq`	`iniphysiq_mod.F90`	物理初始化入口

复现要点

需要外部动力框架提供网格、时间步进
需要配置 run.def 定义网格参数
需要初始状态文件（startfiles）
独立物理模式（nogcm）可以单独运行

细节入口

COMMON 动力核心与 MARS 物理包的串/并行接口约定见动力-物理接口主题和 callphysiq_mod。
独立物理路径的入口、初始化与时间推进见 nogcm、leapfrog_nogcm 和 iniphysiq_mod。
动力网格、物理列和 archive 数据的数组变换见 mod_interface_dyn_phys、wind_scal、scal_wind 与 lect_start_archive。