dust_scaling_mod.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\dust_scaling_mod.F90

所属目录/模块

libf\phymars

文件定位

该文件定义尘埃缩放模块 dust_scaling_mod（110 行），导出唯一例程 compute_dustscaling，由 aeropacity（行 865）在算完各层尘埃光学厚度后调用。它的职责是根据缩放模式 dustscaling_mode 计算缩放因子并就地调整辐射用的尘埃光学厚度 aerosol：

• dustscaling_mode==0（freedust）：不重缩放，tauscaling=1，aerosol 乘 1（实质不变，仅取下限保护）。
• dustscaling_mode==1（GCM v5.3）：用尘埃 tracer 算的柱厚度 taudust 把 aerosol 重缩放，使其对应规定场景柱厚度 tau_pref_scenario，缩放因子 tauscaling。
• dustscaling_mode==2（GCM v6）：调 compute_dust_rad_adjust 得仅辐射用的 dust_rad_adjust（每时间步只算一次），用它缩放 aerosol，不改尘埃质量缩放因子。

本模块是连接 aeropacity（光学厚度）、dust_param_mod（模式开关）、dust_rad_adjust_mod（v6 调整）的尘埃缩放枢纽。

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

• 例程内 SAVE+THREADPRIVATE：zday_prev_call（行 37-38，初值 -666.），用于保证 mode==2 下 compute_dust_rad_adjust 每时间步只调用一次。
• 就地修改 aerosol（缩放尘埃分量）与 dust_rad_adjust（mode==2）、tauscaling。
• 不读写文件、无日志输出（除被调例程的 firstcall 提示）。
• 本模块无 module 级变量。

核心逻辑

1. 设 tauscaling（行 42-45）：dustscaling_mode!=1 时 tauscaling=1（freedust/v6 不用质量缩放）。
2. 算 taudust（行 47-67）：
   • mode==1：累加所有尘埃气溶胶（naerdust 个）逐层 aerosol(:,:,iaerdust(iaer)) 得柱厚度。
   • mode==2：只累加背景尘埃 iaerdust(1)。
3. 算缩放因子（行 69-86）：
   • mode==1：tauscaling=tau_pref_scenario*pplev(:,1)/odpref/taudust。
   • mode==2：若 zday/=zday_prev_call 则调 compute_dust_rad_adjust；更新 zday_prev_call=zday。
4. 缩放 aerosol（行 88-107）：mode<=1 用 tauscaling，mode==2 用 dust_rad_adjust，均 max(1e-20, aerosol*因子)。

伪代码

if dustscaling_mode != 1: tauscaling = 1

# 柱厚度
if mode==1: taudust = Σ_iaer Σ_l aerosol(:,l,iaerdust(iaer))   # 全部尘埃
elif mode==2: taudust = Σ_l aerosol(:,l,iaerdust(1))           # 仅背景尘埃

# 缩放因子
if mode==1: tauscaling = tau_pref_scenario*pplev(:,1)/odpref/taudust
elif mode==2:
    if zday != zday_prev_call:
        compute_dust_rad_adjust(..., taudust, IRtoVIScoef, dust_rad_adjust)
    zday_prev_call = zday

# 缩放 aerosol
if mode<=1: aerosol(:,:,iaerdust) = max(1e-20, aerosol * tauscaling)
else:       aerosol(:,:,iaerdust) = max(1e-20, aerosol * dust_rad_adjust)

参与的主题流程

写法特点

• 自由格式 Fortran 90（.F90），模块只含一个例程、无 module 级变量。
• zday_prev_call 用 SAVE+哨兵初值 -666. 实现“每时间步只调一次” compute_dust_rad_adjust。
• 下限保护 max(1e-20, ...) 防缩放后光学厚度为 0 或负。
• mode<=1 分支同时覆盖 freedust（tauscaling=1，缩放无效果）与 v5.3（真实缩放），合并处理。
• mode==1 用全部尘埃算 taudust，mode==2 只用背景尘埃 iaerdust(1)——两模式柱厚度口径不同。

复现要点

• dustscaling_mode 来自 dust_param_mod（conf_phys 写入）：0=freedust、1=GCM v5.3、2=GCM v6。
• mode==1 缩放公式：tauscaling=tau_pref_scenario*pplev(:,1)/odpref/taudust，odpref=610。
• mode==2 下 compute_dust_rad_adjust 每时间步只调一次（zday/=zday_prev_call 守卫）；aeropacity 在一个辐射步内会多次调用 compute_dustscaling（clearatm/nohmons/clearsky 拆分），此守卫避免重复计算。
• taudust 口径：mode==1 全尘埃、mode==2 仅 iaerdust(1) 背景尘埃。
• 缩放就地作用于 aerosol(:,:,iaerdust(:))，下限 1e-20。

待确认

• 无显著证据缺口。三模式分支、taudust 口径差异、zday_prev_call 守卫、调用链（aeropacity→本例程→compute_dust_rad_adjust）均已核验。

相关页面

• aeropacity_mod — 唯一调用方，算完 aerosol 后调本例程缩放
• dust_param_mod — 提供 dustscaling_mode、odpref
• dust_rad_adjust_mod — mode==2 计算 dust_rad_adjust
• dust-cycle 主题
• dimradmars_mod - 提供 iaerdust 索引表。