scal_wind.F

快速理解

它做什么： 风场位置转换辅助例程，把标量位置的水平风转到 u/v 风点位置。被 lect_start_archive 调用。

基本过程： xus/xvs → 相邻格点平均 → xu/xv。

关键结果： u/v 风点位置的自然风，供后续转协变风。

路径

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

所属目录/模块

libf/dynphy_lonlat/phymars

文件定位

scal_wind 是 lon-lat 动力网格上的风场位置转换辅助例程。它把位于标量/源位置的水平风数组 xus、xvs 通过相邻格点平均，转换到 u/v 风点位置 xu、xv。当前唯一源码调用点是 lect_start_archive.F：读取并垂直、水平插值 uold/vold 后，调用 scal_wind(us,vs,unat,vnat)，再用 cu/cv 转成协变风 ucov/vcov。

定义的符号

符号	类型	行号	作用
`scal_wind`	subroutine	1	把 `xus/xvs` 平均到 u/v 风点位置，输出 `xu/xv`

依赖的模块

无 USE 模块依赖。

INCLUDE 依赖

include 文件	行号	用途
`dimensions.h`	15	提供 `iim/jjm/llm` 等网格维度
`paramet.h`	16	提供派生维度 `iip1/jjp1` 等
`comgeom.h`	17	当前例程内未直接引用其中变量；推断为历史/接口一致性依赖

调用的关键例程

无外部 CALL。本例程只做数组平均和周期边界赋值。

调用方

调用方	调用位置	用途
`lect_start_archive.F`	行 1563	start_archive 读取阶段，把插值后的 `us/vs` 转到自然风点 `unat/vnat`，随后乘 `cu/cv` 得 `ucov/vcov`

输入

输入	来源	类型/维度	单位	含义
`xus`	参数	`real(iip1,jjp1,llm)`	与风速一致	待转换的纬向风场，定义在输入网格位置
`xvs`	参数	`real(iip1,jjp1,llm)`	与风速一致	待转换的经向风场，定义在输入网格位置

输出

输出	去向	类型/维度	单位	含义
`xu`	参数	`real(iip1,jjp1,llm)`	与 `xus` 相同	平均到 u 风点位置后的纬向风
`xv`	参数	`real(iip1,jjm,llm)`	与 `xvs` 相同	平均到 v 风点位置后的经向风

共享状态与副作用

不读写 module 变量或 common block。
不做文件 I/O、日志输出或错误中止。
输出数组 xu/xv 被完全重写；xus/xvs 只读。

核心逻辑

对每个垂直层 l=1..llm、纬向行 j=1..jjp1：
- 对 i=1..iim，计算 xu(i,j,l)=0.5*(xus(i,j,l)+xus(i+1,j,l))。
- 设置周期边界 xu(iip1,j,l)=xu(1,j,l)。
对每个垂直层 l=1..llm、经向行 j=1..jjm、经向列 i=1..iip1：
- 计算 xv(i,j,l)=0.5*(xvs(i,j,l)+xvs(i,j+1,l))。

伪代码

for l in 1..llm:
  for j in 1..jjp1:
    for i in 1..iim:
      xu(i,j,l) = 0.5 * (xus(i,j,l) + xus(i+1,j,l))
    xu(iip1,j,l) = xu(1,j,l)

for l in 1..llm:
  for j in 1..jjm:
    for i in 1..iip1:
      xv(i,j,l) = 0.5 * (xvs(i,j,l) + xvs(i,j+1,l))

参与的主题流程

主题	参与方式
start_archive 初始场读取	`lect_start_archive` 读取风场并插值后，用 `scal_wind` 生成自然风点风速，再转成协变风
动力-物理初始化	为 `newstart` 初始化出来的 `ucov/vcov` 风场提供网格位置转换步骤

写法特点

固定格式 Fortran，使用 #include 引入网格维度。
无 INTENT 标注，接口语义需从赋值方向判断：xus/xvs 只读，xu/xv 写入。
纬向风 xu 显式设置经向周期边界；经向风 xv 不设置 j=jjp1 行，因为维度为 jjm。
comgeom.h 被 include 但本例程未直接引用其变量，可能是历史保留。

复现要点

xus 的第一维必须至少包含 iip1=iim+1，因为计算 xu(i) 会读取 xus(i+1)。
xvs 的第二维必须至少包含 jjp1=jjm+1，因为计算 xv(j) 会读取 xvs(j+1)。
调用方在 lect_start_archive 中随后执行 ucov=unat*cu、vcov=vnat*cv；scal_wind 本身不做 metric 系数缩放。

待确认

comgeom.h 在本例程中的实际必要性待确认；源码中未直接使用其变量。