lect_start_archive.F

路径

LMDZ.MARS\libf\dynphy_lonlat\phymars\lect_start_archive.F

所属目录/模块

libf/dynphy_lonlat/phymars

文件定位

初始场归档文件（start_archive）读取与网格插值主例程。从 NetCDF 格式的 start_archive 文件读取全部大气、地表、土壤和示踪剂初始状态，通过垂直插值（interp_vert）和水平插值（interp_horiz）将旧网格数据重映射到当前模拟网格，并完成质量守恒修正。由 newstart 在初始化阶段调用。

作者：05/1997 初版，12/2003 混合坐标修改。

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

• comsoil_h：读写 mlayer/layer/volcapa/inertiedat（土壤深度和热惯量）
• comslope_mod：设置 nslope/def_slope/def_slope_mean/subslope_dist
• surfdat_h::watercaptag：设置水冰帽标记
• planete_h：读取行星轨道参数
• 交互式 I/O：从终端读取日期选择（read(*,*) date）和缺失示踪剂初始化值
• 文件 I/O：从 nid 对应的 NetCDF 文件读取所有初始场

核心逻辑

1. 示踪剂命名检测：检查是否使用旧命名（q01,q02,...）或新命名（tname）
2. 读取维度：从 NetCDF 获取 Time/latitude/longitude/altitude/subsurface_layers/nslope 维度
3. 数组分配：按旧网格维度分配所有 ...old 数组
4. 读取静态场：controle（100 元素控制参数表）、坐标、垂直系数 aps/bps、土壤深度 soildepth、热惯量 inertiedat、地表位势 phisinit、ptotalold/co2icetotalold（从 tab_cntrl(99:100)）
5. 交互式日期选择：显示可用日期列表，从终端读取用户选择
6. 读取时间相关场：
   • 2D：co2ice/co2_surf、emis、ps、tsurf、q2surf、tauscaling、totcloudfrac、watercap、perenial_co2ice、watercaptag、albedo
   • 地表示踪剂：按 tname 或旧命名循环读取 *_surf
   • 土壤温度：tsoil 或旧格式 Tg01,Tg02,...
   • 3D 大气：temp、u、v、q2atm
   • 3D 示踪剂：按 tname 或旧命名循环读取
7. 水平插值（2D 变量）：interp_horiz → gr_dyn_fi 对 phis、co2ice、tsurf、emis、tauscaling、totcloudfrac、watercap、peren_co2ice、watercaptag、albedo
8. 质量守恒修正：ps *= ptotalold/ptotal、co2ice *= co2icetotalold/co2icetotal
9. 土壤深度插值（如需要）：interp_line 对热惯量和土壤温度
10. 热惯量水平插值：interp_horiz → gr_dyn_fi
11. 3D 大气插值：
    • 温度：interp_vert → interp_horiz
    • PBL 方差 q2：interp_vert → interp_horiz → gr_dyn_fi
    • 风场：interp_vert → interp_horiz → scal_wind → 乘以 cu/cv 得协变风
    • 示踪剂：逐示踪剂 interp_vert → interp_horiz
12. 位温初始化：h = t * (ps/preff)^kappa
13. 释放数组

伪代码

Detect tracer naming convention (old q01..qN vs new tname)
Read dimensions from NetCDF (Time, lat, lon, alt, soil layers, nslope)
Allocate old-grid arrays
Read static fields (control table, coords, vertical coeffs, soil, phis)
Read ptotalold and co2icetotalold from tab_cntrl(99:100)
Display available dates; read user selection from terminal
Read time-dependent 2D fields (co2ice, emis, ps, tsurf, q2surf, etc.)
Read surface tracers (loop nqtot, using tname or q01..qN)
Read soil temperatures (tsoil or old Tg01..TgN format)
Read 3D atmospheric fields (temp, u, v, q2atm, tracers)

FOR each 2D variable:
    interp_horiz(old → new grid) → gr_dyn_fi(scalar grid)
Correct ps and co2ice for mass conservation
IF soil depths differ:
    interp_line for thermal inertia and soil temperature
interp_horiz + gr_dyn_fi for thermal inertia and soil temperature
FOR each 3D variable:
    interp_vert(old vertical → new vertical)
    interp_horiz(old horizontal → new horizontal)
Convert winds: scal_wind → ucov = unat * cu, vcov = vnat * cv
Compute potential temperature: h = t * (ps/preff)^kappa
Deallocate all old-grid arrays

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 Fortran 77/90 混合：.F 后缀，f77 列格式 + f90 USE/allocate
• 多格式兼容：支持旧（q01/Tg01/co2ice/sig_s）和新（tname/tsoil/co2_surf/bps）两种 start_archive 格式
• #ifdef NC_DOUBLE：条件编译支持单/双精度 NetCDF 读取
• 交互式输入：日期选择和缺失示踪剂值输入使用 read(*,*)（非脚本化）
• no_slope 兼容：旧归档无 nslope 维度时，读取后复制到 slope=1
• 100 元素 tab_cntrl：与 ini_archive 写入的 controle 数组对应，tab0=50 偏移后读取 ptotalold(99) 和 co2icetotalold(100)

复现要点

• 需要先由 ini_archive 写入对应格式的 start_archive 文件
• interp_vert 处理垂直层不匹配，interp_line 处理土壤层不匹配
• 质量守恒修正（ps 和 co2ice）确保插值后总质量不变
• 需要 interp_horiz/gr_dyn_fi/scal_wind 辅助例程可用
• planete_h 提供行星轨道参数用于日期计算

待确认

• planete_h 全模块 USE 的具体读写变量待确认
• 交互式 read(*,*) 在批处理环境下的替代方案待确认
• no_slope 分支在 nslope>1 的模拟中的正确性待确认

相关页面

• newstart — 唯一调用方，GCM 初始化入口
• interp_vert — 垂直插值例程，本例程调用 5 次
• interp_line — 一维线性插值例程，本例程调用 3 次
• ini_archive — 对应的归档写入例程（controle 数组格式一致）
• comsoil_h — 土壤参数共享模块
• surfini_mod — locate_watercaptag 水冰帽定位
• dynphy_lonlat/index — 所属目录概览