nlte_paramdef_h.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\nlte_paramdef_h.F90

所属目录 / 模块

libf/phymars

文件定位

nlte_paramdef_h.F90 定义真实 Fortran module nlte_paramdef_h，集中保存 CO2 15 微米 NLTE 快速参数化使用的编译期参数。它不包含 contains、subroutine 或 function，也不读写运行时状态；它为 nlte_commons_h 的数组维度、nlte_aux 的 Planck/插值/历史谱线表工具、nlte_calc 的 Curtis matrix 和 escape probability 计算，以及 nlte_tcool_mod.F 的 cooling-time 主求解提供常数。

这些参数来自旧 mz1d.par、tcr_15um.h 和 bloque_dlvr11.f 注释块。文件把旧模型的网格层数、谱带/同位素数量、历史谱线表尺寸、压力上下界、辐射常数、CO2 谱带中心波数和火星同位素混合比固定在 module parameter 中。

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

• 本文件没有 save 变量、common block、I/O、诊断输出或运行时副作用。
• 它的副作用是编译期耦合：修改任一维度参数会改变 nlte_commons_h 中数组形状，并影响 nlte_aux.F、nlte_calc.F、nlte_tcool_mod.F 的循环边界和矩阵尺寸。
• Ptop_atm/Pbottom_atm、itt_cza、nu* 和 imr 是物理/配置常数；改变它们不会触发局部校验，必须同时核对下游公式和表文件是否匹配。

核心逻辑

1. 编译器加载 nlte_paramdef_h 时，先固定 NLTE 主网格、CTS 网格、细网格和矩阵维度。
2. nlte_commons_h 用这些参数声明谱带、同位素、查表、主网格、CTS 网格和历史谱线缓存数组。
3. nlte_setup.F 读取 nztabul/nb/nisot/indexisot 以填充谱线表，并读取 rf*、nu、ee 计算碰撞率。
4. nlte_aux 用 gamma/ee 计算 Planck 辅助函数，用 nl/nzy/nzy_cts/nhist/nbox_max 控制插值和历史表读写。
5. nlte_calc 用 nl/nzy/nl_cts/nzy_cts 控制矩阵和 escape probability 的网格尺寸，用 nu/nu12_0200/nu12_1000/imr/ee 做谱带与同位素合成。
6. nlte_tcool_mod.F 用 nl/nl2/nltot/nl_cts 构造 cooling-time 方程，用 Ptop_atm/Pbottom_atm 定位适用压力范围，并用 hplanck/vlight/ee/gamma/nu/imr 计算辐射项。

伪代码

at compile time:
  set NLTE dimensions:
    nl = 12
    nltot = 20
    nl_cts = 2 + nltot - nl
    nzy = (nl - 1) * 4 + 1
    nzy_cts = (nl_cts - 1) * 4 + 1

  set table sizes:
    nztabul = 79
    nb = 41
    nisot = 4
    nhist = 36
    nbox_max = 4

  set physical constants and CO2 spectral data:
    pressure limits = Ptop_atm, Pbottom_atm
    radiation constants = hplanck, vlight, ee, gamma
    isotope band table = nu
    isotope weights = imr

downstream modules:
  allocate arrays and loops from these parameters
  read tables and solve NLTE matrices using matching dimensions

参与的主题流程

写法特点

• 文件是自由格式 Fortran 90 module，但保存了旧参数文件名注释，便于追溯参数来源。
• nu(nisot,8) 通过 reshape(..., shape(nu), order=[2,1]) 填表；复现时要保留这个 order，否则同位素和谱带轴会转置。
• nl_cts 和 nzy_cts 不是硬编码常数，而由 nltot 与 nl 推导；改动 nl 会连锁改变 CTS 网格。
• cgs 辐射常数使用 real*8，但 nu 和 imr 是默认 real，下游混合精度由源文件字面类型决定。

复现要点

• nbox_max=4 必须覆盖历史谱线表中的 box 数；nlte_aux.F::rhist_03 会检查 nbox_stored(ihist) > nbox_max。
• nb=41 和 nisot=4 必须与 nlte_setup.F 读取的谱线/同位素表一致，尤其是 indexisot=[26,28,36,27]。
• Ptop_atm=3.e-10 与 Pbottom_atm=2.e-5 是 NLTE 插值和边界定位的固定压力范围，运行剖面超出范围会影响 nlte_tcool_mod.F 的边界索引。
• 修改 nu12_0200 或 nu12_1000 会影响 121 热带合成缩放，必须同步核对 nlte_calc 中 121 子带逻辑。
• rf19 ... rf33bc 当前全为 1；如用于调参，应记录与碰撞率来源文件的对应关系。

待确认

• itt_cza=13 的完整方案枚举需要结合 nlte_tcool_mod.F 后续页面确认。
• Ptop_atm/Pbottom_atm 的单位按源注释和下游压力变量推断为压力边界，但文件本身没有显式单位说明。
• rf19 ... rf33bc 的物理校准来源需要结合旧 IAA/CSIC 文档或 nlte_setup.F::GETK_dlvr11 的上游说明确认。

相关页面

• phymars 目录
• nlte_commons_h
• nlte_aux
• nlte_calc
• nlte_setup.md：使用本模块参数读取表并计算碰撞率。
• nlte_tcool_mod.md：使用本模块参数构造 NLTE cooling-time 方程。
• nltecool