dimphy.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\dimphy.F90

所属目录 / 模块

libf\phymars

文件定位

dimphy.F90 定义 dimphy 模块，用来保存物理列数和垂直层数这组小型共享维度状态。它不是辐射维度模块，也不保存全局物理网格大小；源码注释明确把 klon 定义为当前 OpenMP 子网格上的 atmospheric columns，klev 定义为 atmospheric layers。

这些变量被下游例程当作数组形状和维度分支依据使用，例如 check_fields.F90 用 klon/klev 声明温度、风、压力和 tracer 检查数组，iostart.F90 用 klon/klev/klevp1 读写 restart 字段，xios_output_mod.F90 用 klon 校验 XIOS 输出场第一维。

定义的符号

符号	类型	行号	作用
`dimphy`	module	1	保存本地物理网格维度的模块。
`klon`	saved integer module variable	3	当前 OpenMP 子网格的 atmospheric columns 数。
`klev`	saved integer module variable	4	atmospheric layers 数。
`klevp1`	saved integer module variable	5	`klev+1`，常用于层界面维度。
`klevm1`	saved integer module variable	6	`klev-1`。
`Init_dimphy`	subroutine	13	用输入的 `klon0/klev0` 初始化上述模块变量。

依赖的模块

use 模块	only 列表	用途	待确认
无	-	本文件不 `use` 其他模块。	-

调用的关键例程

被调用例程	所在模块 / 文件	调用位置	作用
无	-	-	`Init_dimphy` 只写本模块变量，不调用外部例程。

输入

输入	来源	类型 / 维度	单位	含义
`klon0`	`Init_dimphy` 调用方	integer scalar	网格列数	本地物理子网格列数；1D testphys 路径传入 `1`。
`klev0`	`Init_dimphy` 调用方	integer scalar	层数	垂直层数；1D testphys 路径传入 `nlayer`。

输出

输出	去向	类型 / 维度	单位	含义
`klon`	本模块共享状态	saved integer	网格列数	供本地数组形状、聚合和输出校验使用。
`klev`	本模块共享状态	saved integer	层数	供垂直层数组形状和 restart 维度使用。
`klevp1`	本模块共享状态	saved integer	层数	层界面维度，等于 `klev+1`。
`klevm1`	本模块共享状态	saved integer	层数	内层循环或相邻层关系可能使用的 `klev-1`。

共享状态与副作用

klon、klev、klevp1、klevm1 都是 INTEGER,SAVE 模块变量。
第 9 行用 !$OMP THREADPRIVATE(klon,klev,klevp1,klevm1) 把这些变量声明为 OpenMP threadprivate 状态。
Init_dimphy 会改写这些模块变量，没有文件 I/O、NetCDF I/O、日志输出或错误中止。
Init_dimphy 的第 21-26 行只在 !$OMP MASTER 区域内写 klev/klevp1/klevm1，随后执行 !$OMP BARRIER。

核心逻辑

调用方传入本地列数 klon0 和垂直层数 klev0。
Init_dimphy 先在当前执行线程上执行 klon=klon0。
进入 !$OMP MASTER 区域后，master 线程设置 klev=klev0。
同一 master 区域内派生出 klevp1=klev+1 和 klevm1=klev-1。
!$OMP BARRIER 让并行区内线程在离开初始化例程前同步。

伪代码

Init_dimphy(klon0, klev0):
    klon = klon0

    on OpenMP master thread:
        klev = klev0
        klevp1 = klev + 1
        klevm1 = klev - 1

    wait at OpenMP barrier

参与的主题流程

主题	参与方式
1D testphys 初始化	`dyn1d/init_testphys1d_mod.F90` 第 429 行调用 `init_dimphy(1,nlayer)`，位于 `init_geometry` 之后、`phys_state_var_init` 和 `conf_phys` 之前。
场检查 / 调试保护	check_fields 用 `klon/klev` 声明并遍历 `temp(klon,klev)`、`u/v(klon,klev)`、`pplev(klon,klev+1)`、`q(klon,klev,nqmx)` 和 `ps(klon)`。
restart I/O	`iostart.F90` 用 `klon` 声明本地 restart 字段，用 `klev/klevp1` 定义 `nlayer` 和 `nlayer_plus_1` NetCDF 维度，并按 `field_size==klev` 或 `field_size==klevp1` 选择变量维度。
全行星统计	`planetwide_mod.F90` 的 max/min/sum 包装例程用 `klon` 标注本地输入数组，必要时 gather 到 `klon_glo` 全局数组后再统计。
XIOS 输出	`xios_output_mod.F90` 在 `histwrite2d_xios` 和 `histwrite3d_xios` 中校验输入场第一维等于 `klon`，再聚合并发送给 XIOS。

写法特点

文件很短，全部逻辑集中在 32 行内；没有 implicit none 放在模块级，只在 Init_dimphy 内声明。
kflev 相关定义和赋值仍保留为注释，当前源码没有启用。
THREADPRIVATE 使这些维度不是普通全局单例；并行复现实验需要关注初始化发生在哪个 OpenMP 上下文中。

复现要点

任何读取 klon/klev/klevp1/klevm1 的物理例程都依赖 Init_dimphy 已经先执行。
1D testphys 路径的明确初始化顺序是：init_interface_dyn_phys、init_regular_lonlat、init_geometry、init_geometry_cell_area_for_outputs、init_dimphy(1,nlayer)、phys_state_var_init、ini_fillgeom、conf_phys。
restart 和 XIOS 输出路径会直接用这些维度声明数组或做尺寸校验；若 klon 或 klev 未初始化，错误会表现为数组形状不符、NetCDF 维度错误或输出例程中止。
复现风险：klev/klevp1/klevm1 在 OMP MASTER 区域内赋值，但这些变量又是 THREADPRIVATE；本文件没有 copyin、copyprivate 或显式逐线程赋值。多线程初始化语义需要结合调用上下文确认。

待确认

待确认：3D GCM 初始化路径中 Init_dimphy 的调用点未在本次 libf 范围搜索中找到；可能由其他初始化接口、预处理路径或外部耦合层处理。
待确认：klevm1 的主要下游使用点未在本页的关键使用点中展开；本页只按本文件定义记录其派生关系。