lslin.F90

路径

LMDZ.MARS\util\lslin.F90

文件定位

lslin.F90 是一个离线 NetCDF 时间坐标重采样工具。它读取 diagfi.nc、concat.nc 等 lon-lat GCM 输出，把原始 Time sol 坐标转换成太阳经度 Ls，再把所有 3D (lon,lat,Time) 和 4D (lon,lat,alt,Time) 变量重采样到等间隔 Ls 坐标，输出 input_Ls.nc。

程序支持两种重采样方式：

• 对每个目标 Ls 点做线性插值；
• 或对目标 Ls 步长窗口内的输入样本做平均。

它还会写一个伴随的 input_Ls.ctl，用于 GrADS 按近似月份时间轴读取输出文件。

定义的符号

依赖

交互输入

lslin.def 的末尾 USE 行写成 localtime.e < localtime.def，与本程序名不一致；页面按源码和文件内容记录，实际运行应使用 lslin.e < lslin.def。

输入 NetCDF 契约

输出

输出 NetCDF 用 NF_CLOBBER | NF_64BIT_OFFSET 创建，同名文件会被覆盖。

核心逻辑

1. 读取文件名并打开 NetCDF。
2. 确定待处理变量范围：从变量编号 1 开始查 NF_INQ_VARNDIMS，直到遇到第一个 ndim>=3 的变量；假定此后变量都是物理输出候选。
3. 读取坐标与辅助字段：
   • 必需 latitude、longitude、Time；
   • altitude 缺失时退化为单层；
   • controle 存在时可读取 day_ini；
   • 输出文件初始化后尝试复制 aps/bps/phisinit。
4. 构造输入 Ls 序列：
   • deltatsol = time(2)-time(1)；
   • 对每个 time(i) 调 sol2ls(day_ini+time(i), lsgcm(i))；
   • 若后续 Ls 小于首个 Ls，则加 360 处理跨年。
5. 构造输出 Ls 序列：
   • 自动模式根据 0.6*deltatsol 选离散 Ls 步长；
   • 手动模式读取 deltals 和 ls0，且 ls0 不能早于输入最早 Ls；
   • Nls=int(int((lsgcm(timelen)-ls0)/deltals)+1)；
   • timels(1) 四舍五入到 0.01 度，之后逐步加 deltals。
6. 逐变量处理：
   • ndim<3 跳过；
   • ndim==3 按 (lon,lat,time) 处理；
   • ndim==4 按 (lon,lat,alt,time) 处理；
   • 复制 long_name 或 title、units 属性；
   • 读取全变量到内存。
7. 重采样：
   • 平均模式：收集 lsgcm(l) 落在 timels(n) +- deltals/2 的非 missing 样本，写平均值；无样本写 missing。
   • 插值模式：调 interpolf 在 lsgcm 和变量时间序列之间线性插值；超出范围或邻点 missing 时写 missing。
8. 写输出：写变量值，若输入有 missing_value 属性则在输出变量上写同名属性。
9. 写 GrADS ctl：根据 timels(1) 的小数部分估算月份，写 TDEF Time ... LINEAR ... mo。

伪代码

read infile
open infile
find first variable with ndim >= 3
read latitude, longitude, optional altitude, optional controle
create infile_Ls.nc and copy coordinates/controle
copy optional aps, bps, phisinit
read Time
choose day_ini from controle(4) or user input
for each input time:
  lsgcm = sol2ls(day_ini + time)
  unwrap if crossing 360
choose deltals and ls0
build timels
for each variable from start_var to end:
  skip if ndim < 3
  define output variable
  read full variable
  for each lon/lat[/alt] point and target Ls:
    if average:
      average valid input samples inside Ls bin
    else:
      linearly interpolate in Ls
  write variable
write infile_Ls.ctl

参与的主题流程

复现要点

• 输入至少需要两个 Time 点；源码直接使用 time(2)-time(1)。
• 自动 Ls 步长不是连续公式，而是一组阈值赋值。
• 缺失值只按精确等于 missing_value 判断；若输入没有 missing_value 属性，missing 变量的值未显式初始化。
• 程序假定 NetCDF 变量顺序中 0D/1D/2D 坐标在 3D/4D 物理变量之前。
• 平均模式只接受小写 y；大写 Y 会进入插值分支。

待确认

• controle(4) 是否在所有目标文件中都是起始日；其他页面常见 controle 槽位约定需交叉核验。
• valid_range 被读取但输出写回逻辑注释掉；是否应保留仍需开发者确认。
• GrADS .ctl 用地球 365 日月份近似描述 Ls 轴，适合 GrADS 读取但不是火星日历。
• 变量属性只复制 long_name/title 和 units，其他属性会丢失。

复现风险

• 输出 _Ls.nc 和 _Ls.ctl 会覆盖同名文件。
• 大文件会一次性读入每个 3D/4D 变量，内存需求较高。
• 输入变量顺序、维度名或 missing value 约定不符合源码假设时，输出可能不可信。
• 插值模式在目标 Ls 超出输入范围时写 missing；平均模式窗口无样本也写 missing。

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。
• localtime.md - 另一个时间坐标重排工具。