iniphysiq_mod.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\dynphy_lonlat\phymars\iniphysiq_mod.F90

所属目录/模块

libf/dynphy_lonlat/phymars

文件定位

iniphysiq_mod 是 lon-lat GCM 物理初始化的主入口模块。它封装 iniphysiq 子程序，依次完成几何初始化、物理状态变量分配、几何三角函数缓存填充和物理配置读取，在动力核心启动后为物理包做好全部共享状态准备。

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

• 写共享状态：inigeomphy 分配 geometry_mod 网格变量；phys_state_var_init 分配 phymars 多个共享模块数组；ini_fillgeom 填充 comgeomfi_h 三角缓存；conf_phys 写入 callkeys_mod 等多个配置模块。
• INCLUDE：iniprint.h（输出单元号 lunout）。
• OpenMP：行 69 $OMP PARALLEL COPYIN(day_ini,day_end,hour_ini) 进入并行区，temps_mod 的 THREADPRIVATE 变量通过 COPYIN 广播到所有线程。行 80 $OMP END PARALLEL 结束。
• 无文件 I/O：本身不读写文件，配置读取由 conf_phys 完成。

核心逻辑

1. 通用几何初始化：调用 inigeomphy 把动力核心的网格维度、经纬度、面积和转换系数分发到物理包，建立 geometry_mod 中的 cell_area/longitude/latitude。
2. OpenMP 并行区进入：开启并行区，COPYIN temps_mod 的时间变量。
3. 物理状态变量初始化：调用 phys_state_var_init，传入 klon_omp/nlayer/nqtot 和时间/物理常数，分配 phymars 所有共享状态数组（地表、土壤、tracer、云、辐射等）。
4. 几何三角缓存填充：调用 ini_fillgeom，从 latitude/longitude 计算并缓存 sinlat/coslat/sinlon/coslon。
5. 物理配置读取：调用 conf_phys 读取 callphys.def 等配置键，写入各物理开关模块。
6. OpenMP 并行区结束。

伪代码

SUBROUTINE iniphysiq(网格维度, MPI, 经纬度, 面积, 转换系数, 物理常数, 时间步长, ...)
  ! 第一阶段：通用几何初始化（跨 MPI）
  CALL inigeomphy(ii, jj, nlayer, nbp, communicator, 经纬度, 面积, cu/cv)

  ! 第二阶段：OpenMP 并行区
  !$OMP PARALLEL COPYIN(day_ini, day_end, hour_ini)
    CALL phys_state_var_init(klon_omp, nlayer, nqtot, 时间, 物理常数)
    CALL ini_fillgeom(klon_omp, latitude, longitude, cell_area)
    CALL conf_phys(klon_omp, nlayer, nqtot)
  !$OMP END PARALLEL
END SUBROUTINE

参与的主题流程

写法特点

• 模块封装：使用 MODULE iniphysiq_mod ... CONTAINS ... END MODULE 现代 Fortran 90 模块结构，便于 USE iniphysiq_mod, ONLY: iniphysiq 精确导入。
• OpenMP COPYIN：temps_mod 的 day_ini/day_end/hour_ini 是 THREADPRIVATE 变量，通过 COPYIN 在并行区入口广播主线程值到所有工作线程。
• 调用顺序强约束：inigeomphy → phys_state_var_init → ini_fillgeom → conf_phys 顺序不可调换，后续依赖前序分配/填充的共享状态。
• 注释标记：行 76 的 TODO 注释建议将 comgeomfi_h 内容迁移到 geometry_mod，当前尚未实现。

复现要点

• 需要动力核心已完成网格初始化并提供 rlatudyn/rlatvdyn/rlonudyn/rlonvdyn/airedyn/cudyn/cvdyn。
• 需要 MPI 环境已初始化，communicator 有效。
• inigeomphy 内部分配 geometry_mod 数组，phys_state_var_init 内部依赖 klon_omp 已被 mod_phys_lmdz_para 设定。
• 1D init_testphys1d_mod.F90 行 422 注释说明它模拟 iniphysiq 的初始化链。

待确认

• iflag_phys 参数在 iniphysiq 内部未被消费，仅作为输入声明——是否应由 conf_phys 或下游使用。
• pdayref 和 ptimestep 在 iniphysiq 内部也未直接使用（通过 temps_mod 传递），是否存在冗余参数传递。
• punjours 对应火星日长度（daysec），传入 phys_state_var_init 后写入 time_phylmdz_mod。

相关页面

• common-dependencies：inigeomphy_mod、geometry_mod 与 temps_mod 的 COMMON 边界。
• phys_state_var_init_mod：物理状态变量分配和初始化
• comgeomfi_h：几何三角函数缓存，ini_fillgeom 所在模块
• conf_phys：物理配置读取
• callphysiq_mod：物理调用适配器，在 iniphysiq 之后才能工作
• newstart：3D GCM 初始场生成路径的物理初始化调用方
• nogcm：独立物理模式调用方
• start2archive：归档转换调用方
• dynphy_lonlat/index