iniwrite.F

快速理解

它做什么： 初始化 diagfi.nc 固定结构（维度/坐标/控制参数/土壤深度/网格面积/位势）。被 writediagfi 首次调用时触发。

基本过程： 建立坐标轴和维度 → 写入垂直层坐标/控制参数/土壤深度/网格面积/phis → 后续 writediagfi 复用维度。

关键结果： diagfi.nc 的固定头结构；也服务 writediagmicrofi。

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\iniwrite.F

所属目录 / 模块

libf\phymars

文件定位

iniwrite.F 定义外部子程序 iniwrite，用于初始化传统物理诊断 NetCDF 文件的固定结构。源码注释说明其目标是初始化 diagfi.nc：写入维度，以及随时间不变的字段，例如地表位势和网格面积。实际调用点还包括 writediagmicrofi.F，因此同一初始化例程也服务微物理诊断文件。

它不负责逐时间步追加诊断变量；后续变量由 writediagfi.F 或 writediagmicrofi.F 使用 def_var 等路径定义并写入。iniwrite 的职责是先建立坐标轴、垂直层坐标、控制参数、土壤深度、网格面积和地表位势，使后续诊断变量可以复用这些维度。

定义的符号

依赖的模块

调用的关键例程

上游调用点

输入

输出

共享状态与副作用

• 本例程没有 module 变量、SAVE 局部状态或 COMMON block；主要副作用是修改 nid 指向的 NetCDF 文件结构和内容。
• 会分配局部 allocatable 数组 lon_reg_ext，1D 时长度为 1，3D 时长度为 nbp_lon+1。源码末尾没有显式 DEALLOCATE；作为局部 allocatable，离开子程序时通常由 Fortran 运行时自动释放。
• 会向标准输出打印 nbp_lon/nbp_lat/nbp_lev/idayref、rad/omeg/g/mugaz/rcp、daysec/dtphys 三组诊断信息。
• 大多数 NetCDF 调用把返回码覆盖到 ierr，但没有立即检查或中止；这不同于 def_var.F90 内部对若干错误调用 abort_physic 的风格。

核心逻辑

1. 根据 nbp_lon*nbp_lat==1 判断是否为 1D 模式；1D 分配单点 lon_reg_ext(1)，3D 分配 lon_reg_ext(nbp_lon+1)。
2. 进入 NetCDF define mode，定义 index、latitude、longitude、interlayer、altitude 和 subsurface_layers 维度；经度维度在 1D 时为 1，在 3D 时为 nbp_lon+1。
3. 定义并写入 controle，数据来源是 tab_cntrl_mod，变量类型由 NC_DOUBLE 条件编译决定。
4. 定义并写入 latitude，把 lat_reg 从弧度转换为角度，属性包含 units="degrees_north" 和 long_name="North latitude"。
5. 填充 lon_reg_ext：先复制 lon_reg(1:nbp_lon)，3D 时把最后一点设为 -lon_reg_ext(1)，源码注释说明这是因为 lon_reg 从 -180 开始，所以补上 180 的冗余点。
6. 定义并写入 longitude，把 lon_reg_ext 从弧度转换为角度，属性包含 units="degrees_east"。
7. 定义并写入 altitude，数据来源是 pseudoalt，单位 km，正方向向上。
8. 通过 def_var 定义 aps、bps、ap、bp，随后分别写入 vertical_layers_mod 中的同名数组。
9. 定义并写入 soildepth，数据来源是 mlayer，维度是 subsurface_layers。
10. 用 (longitude, latitude) 维度定义并写入 aire 和 phisinit。
11. 打印初始化摘要并返回。

伪代码

subroutine iniwrite(nid, idayref, phis, area, nbplon, nbplat)
  if nbp_lon * nbp_lat == 1:
    allocate lon_reg_ext(1)
  else:
    allocate lon_reg_ext(nbp_lon + 1)

  define dimensions:
    index = size(tab_cntrl_mod)
    latitude = nbp_lat
    longitude = 1 or nbp_lon + 1
    interlayer = nbp_lev + 1
    altitude = nbp_lev
    subsurface_layers = nsoilmx

  define and write controle(tab_cntrl_mod)
  define and write latitude(lat_reg * 180/pi)

  lon_reg_ext(1:nbp_lon) = lon_reg(1:nbp_lon)
  if 3D:
    lon_reg_ext(nbp_lon+1) = -lon_reg_ext(1)
  define and write longitude(lon_reg_ext * 180/pi)

  define and write altitude(pseudoalt)
  def_var/write aps, bps on altitude
  def_var/write ap, bp on interlayer
  define and write soildepth(mlayer)
  define and write aire(area)
  define and write phisinit(phis)

  print grid and constant summary
end

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 .F 文件，使用传统 include "netcdf.inc" 和 NF_* NetCDF F77 接口。
• 多处通过 #ifdef NC_DOUBLE 在 NF_DOUBLE 与 NF_FLOAT 写出之间切换；垂直坐标变量定义本身由 def_var 完成，需注意 def_var.F90 页面记录其变量定义固定为 NF_FLOAT。
• nbplat 是接口参数但当前源码没有直接引用；纬度维度来自模块变量 nbp_lat。
• 3D 输出使用 nbp_lon+1 经度维度并写入冗余闭合点；调用方也以 nbp_lon+1 形状传入 phis 和 area。
• 已注释掉的旧 tab_cntrl 填充逻辑仍保留在文件中；当前实际写入的控制参数来自 phyetat0_mod:tab_cntrl_mod。

复现要点

• 调用 iniwrite 前，nid 必须已经指向一个可写的 NetCDF 文件；本例程会反复切换 define/data mode。
• tab_cntrl_mod 必须先由物理初始化路径填好，否则 controle 会写入未期望的控制参数。
• lon_reg、lat_reg、ap/bp/aps/bps/pseudoalt、mlayer 和 nsoilmx 必须在调用前初始化；这些数组直接写入文件，没有本地合法性检查。
• 3D 情况下 phis 和 area 的第一维必须与 nbp_lon+1 一致；1D 情况下调用方传入单点数组。
• NetCDF 错误返回码大多未检查；复现实验若诊断文件缺字段或维度异常，不能仅依赖模型是否中止判断初始化是否完整。

待确认

• hour_ini 被 use 引入但当前可执行路径未读写；是否为历史遗留依赖需要结合旧版本或编译告警确认。
• nbplat 接口参数未直接使用；当前是否仅为旧接口兼容保留，需要结合调用方和历史接口确认。
• lon_reg_ext 未显式释放；现代 Fortran 对局部 allocatable 的自动释放通常成立，但具体老编译器行为需结合构建环境确认。

相关页面

• def_var
• writediagsoil
• iniwritesoil
• comsoil_h
• phymars 目录
• z2sig 配置