yoegwd_h.F90

路径

LMDZ.MARS\libf\phymars\yoegwd_h.F90

所属目录 / 模块

libf/phymars

文件定位

yoegwd_h.F90 定义 yoegwd_h 模块，是地形重力波拖曳链的共享调参状态容器。它本身不执行计算，也不读取配置文件；所有变量都在模块内以 save 或模块变量形式保存，并通过 OpenMP THREADPRIVATE 声明成为每个线程私有的地形 GW 参数副本。实际数值由 sugwd 在 calldrag_noro 首调用时写入，随后被 orosetup、gwstress_mod、gwprofil_mod 和 orodrag_mod 读取。

定义的符号

符号	类型	行号	作用
`yoegwd_h`	module	1	地形重力波拖曳参数共享模块。
`GFRCRIT`	saved threadprivate real	7, 10	低层流 / Froude 相关临界参数；由 `SUGWD` 写为 `1.0`，供 `OROSETUP` 判据读取。
`GRCRIT`	saved threadprivate real	8, 10	Richardson 数临界参数；由 `SUGWD` 写为 `0.25`，供 `OROSETUP` 和 `GWPROFIL` 使用。
`GVCRIT`	saved threadprivate real	9, 10	临界风速阈值；由 `SUGWD` 写为 `0.0`，在 `GWSTRESS` 中出现在当前注释掉的截断判据里。
`GKDRAG`	saved threadprivate real	11, 14	地形 GW 底层应力 drag 系数；由 `SUGWD` 写为 `0.1`。
`GKDRAGL`	saved threadprivate real	12, 14	`GKDRAG` 的派生系数；由 `SUGWD` 写为 `4.*GKDRAG`。
`GHMAX`	saved threadprivate real	13, 14	最大地形高度相关阈值；由 `SUGWD` 写为 `10000.`，本文件只声明。
`GRAHILO`	saved threadprivate real	15, 18	高低层相关经验系数；由 `SUGWD` 写为 `1.`。
`GSIGCR`	saved threadprivate real	16, 18	`OROSETUP` 查找低层流高度的 sigma 阈值；由 `SUGWD` 写为 `0.80`。
`GSSEC`	saved threadprivate real	17, 18	Brunt-Vaisala 频率平方的安全下限；由 `SUGWD` 写为 `1.E-12`。
`GTSEC`	saved threadprivate real	19, 22	stress / 次网格地形各向异性的安全阈值；由 `SUGWD` 写为 `1.E-07`。
`GVSEC`	saved threadprivate real	20, 22	风速范数和风切变计算的安全下限；由 `SUGWD` 写为 `0.10`。
`GKWAKE`	saved threadprivate real	21, 22	阻塞层 wake drag 经验系数；由 `SUGWD` 写为 `1.0`，由 `ORODRAG` 读取。
`NKTOPG`	threadprivate integer	23, 24	地形高度搜索允许到达的顶部层索引；由 `SUGWD` 扫描 `sigtest` 后写入。

依赖的模块

use 模块	only 列表	用途	待确认
无	-	本文件只声明共享变量，不 `use` 其他模块。	-

调用的关键例程

被调用例程	所在模块 / 文件	调用位置	作用
无	-	-	本文件没有可执行语句。

输入

输入	来源	类型/维度	单位	含义
`SUGWD` 写入的参数值	`sugwd.F90` 行 45-76	scalar real / integer	依变量而定	本模块变量的唯一已核验初始化来源。

输出

输出	去向	类型/维度	单位	含义
`GFRCRIT`, `GRCRIT`, `GSIGCR`, `GSSEC`, `GTSEC`, `GVSEC`, `NKTOPG`	`orosetup.F90`	module variables	阈值 / 层索引	低层流、稳定度、风速保护和地形搜索层限制。
`GKDRAG`, `GTSEC`, `GVCRIT`	`gwstress_mod.F90`	module variables	drag 系数 / 阈值	底层重力波应力公式和截断判据。
`GKDRAG`, `GRCRIT`, `GSSEC`, `GTSEC`	`gwprofil_mod.F90`	module variables	drag 系数 / 阈值	应力廓线重算、波 Richardson 数破碎判据和小 stress 保护。
`GKWAKE`	`orodrag_mod.F90`	module variable	经验系数	阻塞层 wake drag 方程的系数。

共享状态与副作用

yoegwd_h 的全部变量都是共享模块状态，且都带有 OpenMP THREADPRIVATE 语义。源码没有提供显式初始化例程或默认值；正常路径依赖 calldrag_noro_mod.F90 首调用时先调用 sugwd，再进入 ORODRAG/OROSETUP/GWSTRESS/GWPROFIL 链。复现时不能只检查本文件声明，还必须确认 SUGWD 已经在同一线程中执行过，否则这些 threadprivate 变量可能保留未定义或旧值。

核心逻辑

声明 12 个 real,save 地形 GW 参数，分成四组 THREADPRIVATE。
声明 1 个 integer 层索引 NKTOPG，同样设为 THREADPRIVATE；它不是 real,save 参数。
不执行任何计算；参数写入由 sugwd.F90::SUGWD 完成，下游例程直接 use yoegwd_h, only: ... 读取。

伪代码

module yoegwd_h:
    declare saved real tuning constants for orographic GW drag
    mark each group as OpenMP threadprivate
    declare integer NKTOPG
    mark NKTOPG as OpenMP threadprivate

runtime expectation:
    SUGWD initializes these variables before the orographic GW chain reads them

参与的主题流程

主题	参与方式
地形重力波 / 次网格地形拖曳	保存 `SUGWD` 初始化的调参常量和安全阈值，供 `OROSETUP` 预处理、`GWSTRESS` 应力初始化、`GWPROFIL` 应力廓线重算和 `ORODRAG` wake drag 使用。

写法特点

这是 Fortran 90 “头文件式”共享状态模块，只有声明，没有 contains 区段。
所有 real 参数都带 save，保证模块状态跨调用保留；NKTOPG 是模块变量，本身也具有模块生命周期。
每组变量都用 !$OMP THREADPRIVATE(...) 标注。并行运行时，每个线程需要自己的初始化副本，不能假设 master 线程写入后自动覆盖其他线程副本。
本文件没有默认赋值；实际默认数值集中在 sugwd.F90 行 45-76。

复现要点

使用地形 GW 链前，必须确认 calldrag_noro 的 firstcall 路径已调用 SUGWD。
修改 GKDRAG 时要同步检查 GKDRAGL=4.*GKDRAG 的派生关系。
NKTOPG 的有效值依赖 SUGWD 对半层 sigma 坐标 sigtest 的扫描结果。
OpenMP 运行中要关注 threadprivate 初始化顺序；本模块没有 COPYIN 或集中广播逻辑。

待确认

GHMAX 在当前地形 GW 链中的实际使用位置尚未找到；复现最大地形高度限制时，需要继续沿调用链核验。
THREADPRIVATE 变量在所有线程上的初始化时机需结合物理驱动的并行区边界确认；本页只记录源码声明和直接调用关系。