start2archive.F

路径

LMDZ.MARS\libf\dynphy_lonlat\phymars\start2archive.F

所属目录/模块

libf/dynphy_lonlat/phymars

文件定位

start2archive.F 定义程序 start2archive，把一对起始场文件 start.nc 和 startfi.nc 转换/追加到统一的 start_archive.nc。它先读取动力初始状态和物理初始状态，初始化动力/物理网格，消去分辨率依赖的风、温度和物理网格字段，再在 start_archive.nc 中创建或追加一个 Time 记录及对应变量。若传入命令行选项启用 add_sso_fields，还会把亚网格地形/粗糙度等 SSO 字段加入归档。

定义的符号

依赖的模块

include 依赖

调用的关键例程

输入

输出

共享状态与副作用

• 读取 start.nc、startfi.nc，并创建或修改 start_archive.nc。
• 分配 q、物理网格数组、标量网格数组和临时 watercaptag_tmp，源码末尾没有显式 deallocate，程序结束时释放。
• 设置全局 planet_type='mars'。
• 修改 day_ini：若 day_ini>=669，循环减去 669，把日期折回火星年内。
• 将 tab_cntrl_fi(49:50) 改写为本程序重新计算的大气总质量和 CO2 冰总质量。
• 若 startfi.nc 的 day_ini_fi 与动力 day_ini 模 669 不一致，程序 stop。
• 若 start_archive.nc 不存在，使用 NF_CREATE(... NF_CLOBBER,NF_64BIT_OFFSET ...) 创建；若存在，则追加新记录而不重建头部。

核心逻辑

1. 解析命令行选项，决定是否添加 SSO 字段。
2. 调用 defrun_new(99,.TRUE.) 读取初始化运行参数，设置 planet_type='mars'。
3. 初始化 tracer 信息，按 nqtot 分配动力 tracer 数组 q。
4. 从 start.nc 读取动力初始场：协变风、位温、tracer、空气质量、地表压、地表位势和动力时刻。
5. 再调用 defrun_new(99,.FALSE.)，随后初始化动力常数、几何、滤波和物理网格。
6. 分配物理网格和标量网格中间数组，从 startfi.nc 读取物理初始场，并读取其 controle 表。
7. 调用 surfini 补全地表状态，检查动力和物理初始日期是否同步；之后把 day_ini 折回 0-668。
8. 计算层界面压力和 Exner 函数；用 covnat + wind_scal 把风转到标量网格；用 T=teta*pk/cpp 把位温转温度。
9. 对每个坡面，把 tsurf/watercap/perennial_co2ice/tsoil/inertiesoil/emis/albedo/qsurf/subslope_dist 从物理网格转到动力标量网格；再转换 inertiedat/q2/tauscaling/totcloudfrac/watercaptag。
10. 若 add_sso_fields 为真，转换 zmea/zstd/zsig/zthe/zgam/albedodat/z0/hmons/summit/base。
11. 找到名为 co2 的 tracer 索引，按网格面积和重力积分大气质量，按坡面分布和坡角修正积分 CO2 冰质量。
12. 打开 start_archive.nc；若打开失败则创建文件并调用 ini_archive 写头。
13. 查询 Time 维长度，令 ntime=timelen+1，写入 date=day_ini+hour_ini。
14. 依次调用 write_archive 写地表冰、尘缩放、云量、发射率、反照率、地表压、地表温度、三维温度、风、q2、可选 SSO 字段、全部 tracer、全部地表 tracer、土壤温度和土壤热惯量。
15. 关闭 NetCDF 文件，打印完成信息。

伪代码

parse command line
read run.def in initialization mode
planet_type = "mars"
initialize tracer metadata
read start.nc dynamic state

read run.def in checking/runtime mode
initialize constants, geometry, filter, physics grid
read startfi.nc physics state and controle table
initialize surface state
assert start.nc/startfi.nc dates match modulo 669
fold day_ini into first Martian year

compute p3d and Exner functions
convert covariant winds to scalar-grid natural winds
convert potential temperature to temperature
map physics-grid surface/soil/tracer/cloud/dust/slope fields to scalar grid
if add_sso_fields:
    map SSO fields to scalar grid

find CO2 tracer index
integrate atmosphere mass and CO2 ice mass
store totals in tab_cntrl_fi(49:50)

open start_archive.nc
if missing:
    create it and call ini_archive
append new Time record
write all archive fields with write_archive
close archive

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 Fortran 与现代 USE 混用，并依赖 netcdf.inc 和多个 include 公共块。
• 以程序当前目录中的固定文件名 start.nc、startfi.nc、start_archive.nc 工作，源码中没有参数化输入文件名。
• start_archive.nc 打不开就创建；已有文件则追加，因此同一文件可以保存多个 Time 初始状态。
• q2surf 写 q2S 的第 1 层，q2atm 从 q2S(1,2) 开始写三维大气部分。
• 土壤温度和土壤热惯量用 write_archive 的 -3 维度标记写出，表示包含 soil/slope 等非标准维度组合；具体维度解释在 write_archive.F 中待补页。

复现要点

• 运行目录必须同时有 start.nc、startfi.nc 和相关 run.def/物理配置；start_archive.nc 可不存在。
• start.nc 与 startfi.nc 的初始日需要在模 669 意义下一致，否则程序停止。
• tracer 名称来自 infotrac_init/tname；归档中的 tracer 变量名直接使用 tname(iq) 和 tname(iq)//"_surf"。
• 若要给后续 startarchive2icosa 等工具提供 SSO 字段，需要运行时启用 --add-sso。
• igcm_co2 依赖存在名为 co2 的 tracer；若 tracer 表中没有 co2，源码没有显式保护。

待确认

• q2S(1,2) 指针式传参已确认由 write_archive 按 dim=3 的 edges 控制写入长度；多形状实参仍需结合编译器接口检查确认。
• igcm_co2 在未找到 co2 tracer 时的行为没有保护，是否由 tracer 配置强制保证。
• tab_cntrl_fi(49:50) 注释称传递 ptotal/co2icetotal，但前文注释又提到 99/100，需结合 ini_archive 的控制表布局继续核验。
• 导入但未直接使用的 ini_comsoil_h、ini_surfdat_h、phisfi、z0_default 是否为旧版本残留。

相关页面

• dynphy_lonlat 目录
• defrun_new
• iniphysiq_mod
• ini_archive
• newstart
• nogcm
• surfini_mod
• comsoil_h
• startarchive2icosa
• wind_scal
• write_archive