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大涡模拟:从WRF到PALM的完整数值模拟工作流

已有 650 次阅读 2026-3-23 13:48 |个人分类:大气科学|系统分类:科研笔记

大涡模拟(LES)作为一种先进的数值模拟方法,能够精确捕捉建筑物尾流、热羽流等城市特有的湍流结构,为我们打开了认识城市大气环境的新窗口。

一:基础理论

1、大涡模拟基本原理

1)控制方程和湍流闭合

2)滤波方法与子网格模式

3)边界条件处理方法

二:主要模型概述

1、WRF模型概述

1)模型的发展历程

2)模型的基本框架

2、PALM模型概述

1)模型的基本框架

2)模型架构与计算网格

3)动力学核心

4)湍流模块

三:Python基础

1、NumPy:用于数值计算和数组操作

2、Pandas:用于数据处理和分析

3、xarray:处理带标签的多维数组数据

4、用于:前处理、后处理及可视化

四:Linux基础

1、Linux文件系统结构

1)文件类型

2)文件查看命令

3)文件操作命令

4)文件权限管理

5)文件查找

6)文件压缩和解压

7)磁盘空间管理

2、环境变量设置

1)环境变量基础概念

2)常见的环境变量

3)查看环境变量

4)设置环境变量的方法

5)临时设置、永久设置

6)编辑用户的配置文件

五:编译

1、基础编译过程

1)单文件编译

2)多文件编译

3)使用Make工具

4)使用CMake构建系统

5)优化选项

6)常见问题解决

六:环境部署

1、预编译

2、WRF编译

3、PALM编译

4、环境配置

七:WRF模拟

1、WPS处理

1)namelist.wps配置

2)通过 geogrid 程序定义模拟区域并插值地形、土地利用等静态数据

3)使用 ungrib 程序解码气象数据,如 GRIB 格式的初始场和边界场

4)运行 metgrid 程序将所有数据插值到模式网格上

2、WRF处理

1)namelist.input配置

2)WRF 模型包含多种物理过程方案的选择:

八:ndown模拟

1、ndown模拟

1)namelist.wps配置

2)namelist.input配置

3)ndown执行

九:WRF-LES模拟

1、模型配置

1)模拟域设置

2)网格配置

2、物理参数化

1)次网格尺度湍流模式

3、数值方法

1)时间积分

4、初始和边界条件

1)初始化选项

2)边界处理

十:QGIS操作

1、数据读入

1)矢量数据读入

2)栅格数据读入

2、数据裁剪

1)矢量数据裁剪

2)栅格数据裁剪

3、坐标转换

1)矢量数据投影转换

2)栅格数据投影转换

4、矢量数据修复

1)几何修复

2)拓扑检查与修复

5、矢量字段编辑

1)字段计算

2)字段管理

3)字段计算器

十一:PALM模拟

1、主要模块介绍

2、配置文件(p3d)

3、自带简单案例模拟

十二:PALM驱动数据制作(WRF4PALM)

1、WRF4PALM基础

1)配置文件介绍

2)执行步骤

十三:PALM静态数据制作(palmpy)

1、PALMPY

1)地形数据(SRTM、GDEM)

2)土地利用数据(清华2017年、ESA)

3)配置文件

4)执行步骤

十四:城市案例研究

1、真实案例模拟

1)不考虑建筑模拟

2)考虑建筑模拟

PALMPY多城市预处理文件

原文:大涡模拟:从WRF到PALM的完整数值模拟工作流



https://blog.sciencenet.cn/blog-3595493-1526992.html

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