localtime.F90

快速理解

它做什么： 独立命令行程序，把 3D/4D 变量沿时间维插值到指定本地时刻，输出 input_LT.nc。

基本过程： 按经度把 GCM 时间轴转为本地时 → 相邻本地时样本按 lt_hour/24 写入。

关键结果： <输入基名>_LT.nc，各经度对齐到同一组本地时，便于昼夜对比。

路径

LMDZ.MARS\util\localtime.F90

所属目录/模块

util

文件定位

localtime.F90 是 LMD Mars GCM 输出的本地时重排工具。它读取 diagfi.nc、stats.nc、concat.nc 一类 NetCDF 文件，把用户选择的 3D (longitude,latitude,Time) 或 4D (longitude,latitude,altitude,Time) 变量沿时间维插值到若干指定本地时刻，并输出 input_LT.nc。

程序不改变水平网格或垂直坐标。核心变换是把每个经度上的 GCM 时间轴转换为本地时坐标：

lt_gcm(t) = time(t) + 0.5 * longitude / 180

即经度 360 度对应 1 sol，相邻本地时样本按 lt_hour/24 写入输出 Time。

定义的符号

依赖

调用的关键例程

输入

输出

副作用

• 使用 NF_CLOBBER 和 NF_64BIT_OFFSET 创建输出，同名 _LT.nc 会被覆盖。
• 标准输入顺序严格依赖 localtime.def：文件名、变量列表、空行、目标本地时数量、目标本地时列表。
• 所选变量整块读入内存，再整块写出；大文件会占用较高内存。
• 缺少必要坐标、输入时间轴是 Solar longitude、NetCDF 读写失败时会 stop。

核心逻辑

1. 读输入文件与变量列表：先枚举所有变量，排除 Time/controle/latitude/longitude/altitude/aps/bps/ap/bp/soildepth/cu/cv/aire/phisinit 等 16 个不处理字段；用户可输入 all 或逐行变量名。
2. 生成输出名：filename=file(1:len_trim(file)-3)//"_LT.nc"。
3. 读取坐标和兼容名称：
   • 纬度维度/变量可用 latitude 或 lat。
   • 经度维度/变量可用 longitude 或 lon。
   • 时间维度/变量可用 Time 或 time_counter。
   • altitude 是必需字段，属性 long_name/units/positive 会复制。
4. 拒绝 Ls 时间轴：若 Time 的 long_name 或 title 包含 Solar，程序停止，因为本地时插值要求 sol 时间轴。
5. 构造输出时间轴：
   • 若输入 timelen==12、time(1)==2、time(12)==24，识别为 stats 文件，把输入时间从小时除以 24 映射到 0-1 sol，输出 Time 写为目标小时。
   • 否则按 nsol=int(time(last))-int(time(first))，对每个 sol 和每个目标小时生成 lt_out = int(time(1))+k-1+lt_hour/24。
   • 若只有 1 个 sol，追加一个周期性时间点参与插值。
6. 创建输出文件并复制辅助字段：initiate 写坐标和 Time；init2 复制可选 aps/bps/phisinit。
7. 逐变量插值：
   • 只处理维度数不少于 3 的变量；ndim==3 按 (lon,lat,time)，ndim==4 按 (lon,lat,alt,time)。
   • 对每个经度构造 lt_gcm=time+0.5*lon/180。
   • 若目标本地时超出当前经度的输入本地时范围，则用前一天或后一天修正 lt_outc。
   • 对每个 (lon,lat) 或 (lon,lat,alt) 时间序列调用 interpolf。
8. 写变量和属性：输出变量保留输入的 long_name 或 title、units；若输入有 missing_value，则调用 missing_value 写 valid_range 和 missing_value。

伪代码

read input file name
open input and list processable variables
read selected variable names
read lon, lat, alt, Time and optional controle/GCM_layers
reject Time axis if it is Solar longitude
read target local hours
if stats-like file:
  convert input hours to fractions of one sol
  output Time = requested hours
else:
  build output Time = sol start + requested hour/24
create infile_LT.nc and copy coords
copy aps/bps and phisinit if present
for each selected 3D/4D variable:
  read full variable
  for each longitude:
    lt_gcm = time + 0.5*lon/180
    wrap target times by +/- 1 sol if needed
    interpolate each lat or lat-alt time series with interpolf
  write interpolated variable and missing/valid_range attrs

参与的主题流程

复现要点

• 输入时间轴必须是 sol 时间，不可先用 concatnc 的 Ls 时间轴模式替换为 Solar longitude。
• 目标本地时以小时输入；localtime.def 示例中先列变量 tsurf、ps，空行后输入 2、2、14。
• 非 stats 文件的 nsol 由 int(time(last))-int(time(first)) 得到；若时间覆盖不足或首尾不是预期 sol 边界，输出时刻数会受影响。
• 对 3D/4D 变量以外的变量会跳过或不适合处理。
• 插值遇到 missing_value 邻点时结果保持 missing；如果输入没有 missing_value 属性，missing 变量没有显式初始化，复现时应留意该路径。

待确认

• all 分支按变量编号 Nnotprocessed+1:nbvarfile 推定可处理变量，但 notprocessed 数量只是命中的排除项数量，不保证这些变量在文件变量表中连续排在最前；在变量顺序不同的 NetCDF 文件中可能选入不该处理的字段。
• 若输入没有 missing_value 属性，missing 的值未显式初始化；但 interpolf 仍用该值判断缺测，需确认编译器/运行时实际行为。
• Time 输出属性固定为 years since 0000-00-0 00:00:00，但非 stats 分支写入的是 sol 加小时分数，stats 分支写入的是小时值；单位语义需确认。
• 读取 altitude 的 long_name 失败时，源码转而从 timevar 读取 title 到 long_name，疑似变量名写错。

复现风险

• _LT.nc 会覆盖同名文件。
• 变量整块读写，内存随 lon*lat*alt*time 增长。
• 输入经度若不符合模型常规经度定义，本地时换算 0.5*lon/180 的物理含义需检查。
• 缺少 aps/bps 或 phisinit 不会阻止主变量输出，但输出辅助坐标会不完整。

相关页面

• util/index.md - util 后处理工具总览。
• concatnc.md - 常见上游时间拼接工具。
• extract.md - 点值/廓线抽取工具。
• simu_MCS.md - MCS 观测模拟工具。