swr_toon.F

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\swr_toon.F

所属目录 / 模块

libf/phymars

文件定位

swr_toon.F 定义 Toon 短波连续散射方案。swmain_mod.F 在 swrtype=2 时调用 SWR_TOON。该例程与 Fouquart 路径共享 aerosol 光学量合成、cvmgt 归一化保护和可选 swrayleigh Rayleigh 合并，但后续不走 Fouquart 多层反射/透过率递推，而是逐列调用内部 GFLUXV，用 delta-Eddington 修正和 Meador-Weaver two-stream 形式求解上下短波通量。

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

本例程不写 module 状态，也不做文件 I/O。GFLUXV 使用自动数组 2*NAYER，替代旧固定 NL=201 写法以避免垂直层数过多时越界。

核心逻辑

1. 按层、列和 aerosol 种类累加谱段光学厚度、散射光学厚度和不对称因子贡献。
2. 用 cvmgt 归一化 ZCGAZ 和 ZPIZAZ。
3. 若 rayleigh 开启，调用 swrayleigh，按 PDSIG 把 Rayleigh 光学厚度合入层散射参数。
4. 对每个水平列，把层序翻转为 GFLUXV 需要的自顶向下数组 DTDEL/WDEL/CDEL。
5. GFLUXV 执行 delta function 修正、delta-Eddington 系数计算、三对角系统求解，并输出 FP/FM。
6. 用顶层向下通量 FM(1) 归一化，把 FP/FM 转回 PFU/PFD，并乘谱段太阳份额 sunfr(KNU)。

伪代码

build total aerosol optical properties
if rayleigh:
    add Rayleigh optical depth into layer optical properties
for each column:
    reverse layer order into DTDEL, WDEL, CDEL
    call GFLUXV(...)
    normalize by top downward flux
    write PFU/PFD for all interfaces

参与的主题流程

写法特点

• SWR_TOON 是固定格式 Fortran，内部还包含 GFLUXV 和线性系统求解辅助例程。
• GFLUXV 使用 REAL*8 中间变量提高线性求解稳定性。
• 源码注释明确 UBAR0 == 0 不被算法接受；上游需保证太阳天顶角修正后的 PRMU 有效。

复现要点

• swrtype=2 才使用本文件；swrtype=1 走 swr_fouquart。
• rayleigh、sunfr、aerosol 光学表和 albedo 必须一致。
• 归一化使用 norm=FM(1)，源码中对 norm<=0 的检查被注释掉。

待确认

• DSOLVER 的边界条件和矩阵系数建议在后续 routine 级页面中逐式拆解。

相关页面

• swr_fouquart：swrtype=1 的替代短波方案。
• swrayleigh：Rayleigh 光学厚度辅助例程。
• cvmgt：归一化保护辅助函数。
• radiation：短波辐射主题流程。