SBDART辐射传输模式的输入

1/32关于平面平行辐射传输模式（SBDART）的文件输入（2012年夏发布）此文件向SBDART（平面平行辐射传输模式）提供文件输入参数。SBDART是一种软件工具，用来计算地球大气和表面在无云和多云条件下的平面平行辐射传输。对于该程序的一般性描述和评论请参阅Ricchiazzi在1998年的说明。（美国气象学会公告，1998年10月）。SBDART的主要输入文件称为INPUT。此文件包含一个单独的NAMELIST输入区也称为INPUT。NAMELIST输入的一大显著优势就是不是所有元素的输入数据块都需要被用户指定。由于大部分代码的输入被初始化为合理默认值，新用户可以先指定一些相关程度较高的输入参数。输入参数的默认状态可以通过从当前工作目录中移出的INPUT来确定。当SBDART检测到没有INPUT文件输入时，它将打印所有输入的默认设置参数。该输出可以被重新定向到一个文件中进行编辑。INPUT的默认配置如下：=====================================================================&INPUTidatm=4,amix=0.0,isat=0,wlinf=0.550,wlsup=0.550,wlinc=0.0,sza=0.0,csza=-1.0,solfac=1.0,nf=2,iday=0,time=16.0,alat=-64.7670,alon=-64.0670,zpres=-1.0,pbar=-1.0,sclh2o=-1.0,uw=-1.0,uo3=-1.0,o3trp=-1.0,ztrp=0.0,xrsc=1.0,xn2=-1.0,xo2=-1.0,xco2=-1.0,xch4=-1.0,xn2o=-1.0,xco=-1.0,xno2=-1.0,xso2=-1.0,xnh3=-1.0,xno=-1.0,xhno3=-1.0,xo4=1.0,isalb=0,albcon=0.0,sc=1.0,3*0.0,zcloud=5*0.0,tcloud=5*0.0,lwp=5*0.0,nre=5*8.0,rhcld=-1.0,krhclr=0,jaer=5*0,zaer=5*0.0,taerst=5*0.0,iaer=0,vis=23.0,rhaer=-1.0,wlbaer=47*0.0,tbaer=47*0.0,abaer=-1.0,wbaer=47*0.950,gbaer=47*0.70,pmaer=940*0.0,zbaer=50*-1.0,dbaer=50*-1.0,nothrm=-1,nosct=0,kdist=3,zgrid1=0.0,zgrid2=30.0,ngrid=50,zout=0.0,100.0,iout=10,deltam=t,lamber=t,ibcnd=0,saza=180.0,prnt=7*f,ipth=1,fisot=0.0,temis=0.0,nstr=4,nzen=0,uzen=20*-1.0,vzen=20*90,nphi=0,phi=20*-1.0,imomc=3,imoma=3,ttemp=-1.0,btemp=-1.0,spowder=f,2/32idb=20*0/说明：令人失望的是，许多fortran编译器在应对不正确的NAMELIST输入文件时，会产生相当潜在的错误信息。以下是三种常见的的NAMELIST错误信息及其含义：1.错误信息：在NAMELIST输入的参考变量无效含义：你拼错了一个NAMELIST中的变量名2.错误信息：NAMELIST变量的值过多含义：你为一个变量所指定的值太多，最有可能是因为你使用了超过一个逗号来隔开变量3.错误信息：在程序读取过程中或在名单区INPUT未找到前中止文件含义：有两种可能：A）你没有写进NAMELIST区的分类符（INPUT,DINPUT或者END）或是你拼错了它；或者B）你使用了错误的字符来表示一个名单区的名称。FORTRAN90要求名单区开始于&name,结束于/，但是大部分FORTRAN77编译器惯用$name，$END。SBDART有时需要使用的其它一些输入文件：atms.dat–大气廓线（用于获取输入量IDATM）aerosol.dat–气溶胶信息（用于获取输入量IAER）albedo.dat–地表反照率（用于获取输入量ISALB）filter.dat–传感器滤波函数（用于获取输入量ISAT）solar.dat–太阳光谱（用于获取输入量NE）usrcld.dat–云垂直廓线（用于获取输入量TCLOUD）SBDART通常会直接向标准输出设备列出计算结果（即，终端，如果交互运行的话）。然而，一些警告信息会不被写入名为SBDART_WARNING的文件中。其中，问号显示出警告消息的数量。当运行SBDART进行过多次的输入操作时，SBDART_WARNING文件将只在进行第一次迭代产生警告条件时创建一次。警告文件中包括一个警告信息和触发警告的输入文件的副本。通用选项(NAMELIST&INPUT):=====================================波长范围，滤波器的功能规范================================================NF：太阳光谱选择器-2=当kidist=-1时，用TOA太阳辐照度从CKTAU文件中读取。当kidist不为-1时，NF=-2不是一个有效的输入。-1=从文件solar.dat中读取（由用户提供）数据文件solar.dat是从当前的工作目录读取。这种ASCII文件的读取是通过以下自由格式的阅读声明完成的：read(13,*,end=100)(wlsun(i),sun(i),i=1,5000)100continuewhere,wlsunwavelengthsamplepoints(microns)3/32sundirectnormalsolarirradianceatthetopoftheatmosphere(W/m2/micron)从solar.dat中读取的波长样本点的数目应该小于等于5000旧版本的SBDART使用了不同的格式光谱输入文件albedo.dat，filter.dat和solar.dat。一种perl代码“newform”可以从ftp::/ftp.icess.ucsb.edu/pub/esrg/sbdart将旧的数据文件转换为新的格式。0=光谱均匀1=5s太阳光谱0.005微米的分辨率，0.25微米至4微米2=LOWTRAN_7太阳光谱（缺省）20cm-1的分辨率，0.到28780cm-110cm-1的分辨率，28780.到57490cm-13=MODTRAN_3太阳光谱20cm-1的分辨率，100-49960cm-1滤波函数类型-4高斯滤波器，WLINF-2*WLSUP到WLINF+2*WLSUP-3三角形滤波器，WLINF-WLSUPtoWLINF+WLSUP-2平坦滤波器，WLINF-.5*WLSUPtoWLINF+.5*WLSUP-1用户自定义，从filter.dat中读取0滤波函数=1，从WLINF到WLSUP（缺省）说明：如果ISAT=0并且KDIST=-1，那么WLINF和WLSUP的值只有一种影响效果，就是如果它们与默认值有差别，那么WLINF等于WLSUP。否则，波长样本点的值与CKTAU文件保持一致。1METEO2GOES(EAST)3GOES(WEST)4AVHRR1(NOAA8)5AVHRR2(NOAA8)6AVHRR1(NOAA9)7AVHRR2(NOAA9)8AVHRR1(NOAA10)9AVHRR2(NOAA10)10AVHRR1(NOAA11)11AVHRR2(NOAA11)12GTR-100ch113GTR-100ch214GTR-100410nmchannel15GTR-100936nmchannel16MFRSR415nmchannel4/3217MFRSR500nmchannel18MFRSR610nmchannel19MFRSR665nmchannel20MFRSR862nmchannel21MFRSR940nmchannel22AVHRR3(nominal)23AVHRR4(nominal)24AVHRR5(nominal)25BiologicalactionspectraforDNAdamagebyUVBradiation26AIRS1380-460nm27AIRS2520-700nm28AIRS3670-975nm29AIRS4415-1110nm说明：如果ISAT=-1，由用户提供的数据文件“filter.dat”从当前工作目录中读取。这里ASCII文件的读取是只读的自由格式（数字可能会用空格，逗号或回车分隔）；read(13,*,end=100)(wlfilt(i),filt(i),i=1,huge(0))100continuewhere,wlfiltwavelengthsamplepoints(microns)filtfilterresponsevalue(unitless)从filter.dat中读取的波长样本点的数目应该小于等于1000这种文件格式是新的。以前版本的SBDART使用不同格式的光谱输入文件albedo.dat，filter.dat和solar.dat。一种perl代码“newform”可以从ftp::/ftp.icess.ucsb.edu/pub/esrg/sbdart将旧的数据文件转换为新的格式。WLINF:当ISAT=0时有较低的波长限制（WLINF.250微米）当ISAT=-2，-3，-4时为中心波长WLSUP:当ISAT=0时有较高的波长限制（WLINF100.0微米）当ISAT=-2，-3，-4时等效宽度说明：如果ISAT等于-2，使用矩形滤波器（恒定波长）当中心波长位于WLINF和WLSUP等效宽度（全宽=WLSUP）如果ISAT等于-3，使用三角形滤波器当中心波长位于WLINF和WLSUP等效宽度（全宽=2*WLSUP）（滤波函数在结束点为0，在WLSUP为1）如果ISAT=-4，使用高斯滤波器当中心波长位于WLINF和WLSUP等效宽度（全宽=4*WLSUP）5/32如果要求在单一波长输出，那么设置WLINF=WLSUP和ISAT=0.在这种情况下，SADART需要设置WLINC=1（用户指定的WLINC值被忽略），并且辐照度的输出单位是（W/m2/um），辐射的输出单位是(W/m2/um/sr)。WLINC:此参数指定了SBDART运行时的光谱分辨率。虽然被计算限制的光谱范围通常通过波长数据来输入，光谱步长可以由波长、log(波长)[与log(波数)的恒定增量相同]或波数的增量来指定。选取哪一个决定于你最想将最大分辨率置于哪个光谱通道。由于SBDART是基于LOWTRAN7自带模型，其中产生的光谱分辨率为20cm-1，这将是过度允许极端谱步长小于1cm-1。另一方面，光谱分辨率高于1微米也没什么用。因此，WLINC方式的解读取决于它是否小于1，在0和1之间或大于1。*WLINC=0（缺省）=波长的增量等于0.005微米或是波长范围的1/10，取两者中较小的。如果WLINF=WLSUP，那么WLINC=0.001。*WLINC0=波长增量是当前波长的恒定分量。WLINC被解释为增量的指定值Δ(λ)/λ,并且波长的步长被调整以使波长的步长近似由当前波长和WLINC产生。当波长范围延伸到超过过去十年波长时，将波长增量指定为步长的分量会变得有用。例如，如果波长范围为0.5到20.0，指定波长增量为恒定的0.01微米就可能导致保留短波，消除长波。设置WLIINC=-.01将导致代码在可见光范围取用约为0.005微米的波长增量，在热红外波段取用约为0.2微米的波长增量，这是对分辨率和电脑运行时间的折中解决。*1=WLINC0=WLINC相当于波长步长尺度（微米