iniwritesoil.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\iniwritesoil.F90

所属目录/模块

libf/phymars

文件定位

iniwritesoil.F90 是土壤诊断 NetCDF 输出的初始化例程。它只在 writediagsoil 首次被调用时执行一次，负责在 diagsoil.nc 文件中创建经纬度、深度、时间四个维度及其坐标变量，并写入与时间无关的固定字段（网格面积 area、热惯量 th_inertia）。后续逐时步的土壤诊断数据由 writediagsoil 追加写入，不再经过本文件。

定义的符号

依赖的模块

调用的关键例程

本文件不调用其他 LMDZ 子程序。

输入

输出

写入的 NetCDF 变量：

共享状态与副作用

• 写入 NetCDF 文件：通过 nid 文件 ID 写入 diagsoil.nc，这是唯一副作用。
• 无 module 变量修改：不修改任何 module 级变量。
• 1D vs 3D 分支：nbp_lon*nbp_lat==1 时走 1D 模型路径（维度大小为 1，无冗余经度点），否则走 3D 路径（经度维度为 nbp_lon+1，含冗余闭合点）。
• NC_DOUBLE 宏：编译时若定义 NC_DOUBLE，所有变量以 NF_DOUBLE（real8）写入；否则以 NF_FLOAT（real4）写入。

核心逻辑

1. 分配扩展经度数组（行 46–52）：1D 时长度为 1，3D 时长度为 nbp_lon+1。
2. 定义 4 个维度（行 56–78）：longitude（1D 时为 1，3D 时为 nbp_lon+1）、latitude（nbp_lat）、depth（nsoilmx）、time（NF_UNLIMITED）。
3. 写经度坐标变量（行 84–120）：定义变量 → 写属性 → 从 lon_reg 复制到 lon_reg_ext，3D 时追加冗余点 lon_reg_ext(nbp_lon+1) = -lon_reg_ext(1)（即 180°）→ 弧度转度 → 写入。
4. 写纬度坐标变量（行 122–151）：定义变量 → 写属性 → lat_reg 弧度转度 → 写入。
5. 写深度坐标变量（行 153–184）：定义变量 → 写属性 → 直接写入 mlayer（已是米）。
6. 定义时间变量（行 186–206）：定义变量 → 写属性 → 不写数据（注释说明由 writediagsoil 追加）。
7. 写网格面积（行 210–241）：定义 2D 变量 (longitude, latitude) → 写属性 → 写入 area。
8. 写热惯量（行 243–275）：定义 3D 变量 (longitude, latitude, depth) → 写属性 → 写入 inertia。

伪代码

allocate lon_reg_ext (1D: 长度1, 3D: 长度nbp_lon+1)

! 定义维度
NF_REDEF
  定义 longitude (1D→1, 3D→nbp_lon+1)
  定义 latitude  (nbp_lat)
  定义 depth     (nsoilmx)
  定义 time      (unlimited)
NF_ENDDEF

! 写经度坐标
NF_REDEF → NF_DEF_VAR("longitude")
  lon_reg_ext[1:nbp_lon] = lon_reg[1:nbp_lon]
  if 3D: lon_reg_ext[nbp_lon+1] = -lon_reg_ext[1]   ! 冗余180°点
NF_ENDDEF → NF_PUT_VAR (弧度→度)

! 写纬度坐标
NF_REDEF → NF_DEF_VAR("latitude")
NF_ENDDEF → NF_PUT_VAR (弧度→度)

! 写深度坐标
NF_REDEF → NF_DEF_VAR("depth")
NF_ENDDEF → NF_PUT_VAR (已是米)

! 定义时间变量（不写数据）
NF_REDEF → NF_DEF_VAR("time")
NF_ENDDEF

! 写固定字段
NF_REDEF → NF_DEF_VAR("area", 2D)
NF_ENDDEF → NF_PUT_VAR(area)

NF_REDEF → NF_DEF_VAR("th_inertia", 3D)
NF_ENDDEF → NF_PUT_VAR(inertia)

参与的主题流程

写法特点

• 固定格式 Fortran：虽使用 .F90 扩展名，但代码风格偏旧式（implicit none 重复声明、无模块化接口块）。
• #ifdef NC_DOUBLE 条件编译：控制 NetCDF 变量精度，默认 NF_FLOAT（real4），定义 NC_DOUBLE 后为 NF_FLOAT→NF_DOUBLE（real8）。
• 冗余经度点：3D 模式下经度维度为 nbp_lon+1，最后一点为 -lon_reg(1)（即 180°），用于闭合经度环。
• 错误处理：每个 NetCDF 调用后检查 ierr.ne.NF_NOERR，但仅 write(*,*) 打印错误，不中止执行。
• 行 150 错误信息误写：写纬度变量失败时，错误信息写成 "could not write longitude variable"（应为 latitude），是复制粘贴遗留。

复现要点

• 本例程只在 writediagsoil 首次调用时执行一次；后续调用由 writediagsoil 内部的 firstcall 逻辑跳过。
• diagsoil 全局开关（writediagsoil_mod 中的 logical,save :: diagsoil）在 conf_phys() 中初始化，控制是否生成 diagsoil.nc。
• 1D 模型（nbp_lon*nbp_lat==1）走不同分支：经度维度为 1、无冗余点、area 和 inertia 为单点标量。

待确认

• 行 150 错误信息 "could not write longitude variable" 应为 "could not write latitude variable"，推断为复制粘贴错误（待确认：不影响功能，仅为日志可读性问题）。
• ngrid 参数在本子程序中未使用，仅作为接口一致性保留（待确认：是否为历史遗留参数）。

相关页面

• comsoil_h — 土壤共享参数文件，提供 nsoilmx、mlayer、inertiedat 等
• writediagsoil — 本文件的唯一调用方，负责逐时步追加土壤诊断数据
• soil.md：土壤热扩散求解文件页。
• soilwater — 地下水吸附-扩散-相变求解器
• waterice_tifeedback_mod — 水冰热惯量反馈，使用 inertiedat
• water-cycle — 水循环主题页