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龙图腾网获悉北京城市气象研究院申请的专利基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121389887B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511556798.2，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法是由魏颖;赵秀娟;卢冰设计研发完成，并于2025-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及大气模式与数值模拟技术领域，尤其涉及一种基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法，该方法通过获取街道几何参数与树木结构数据，计算三维等效叶面积指数，并将其分解为随高度变化的叶面积密度；进一步换算为等效迎风面积密度后，将其代入动量方程，定义冠层拖曳源项并计算冠层产湍项；最终将冠层产湍项与湍流方程耦合，结合地面、树冠边缘及屋顶的速度与切应力条件，数值求解得到街道高度分层风速剖面。本发明通过三维参数化方法显著提升了有树街道风速衰减模拟能力，使风速廓线更连续、合理，且与CFD模拟结果高度吻合，适用于城市风环境评估与空气污染模拟。

本发明授权基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于湍流物理模型的树木冠层拖曳风速衰减参数化方法,其特征在于，包括： 步骤S1，获取街道几何参数与树木结构数据； 步骤S2，根据所述街道几何参数和所述树木结构数据计算三维等效叶面积指数； 所述步骤S2的过程包括： 根据所述街道几何参数中的街道宽度和街道长度计算街道基准面积； 获取街道内树木的树冠高度、树冠平面覆盖面积和叶面积密度分布信息； 预设街道内树木为规则分布并确定树冠形状； 根据所述街道基准面积、所述树冠高度、所述树冠平面覆盖面积和所述叶面积密度分布信息计算所述三维等效叶面积指数； 所述根据所述街道基准面积、所述树冠高度、所述树冠平面覆盖面积和所述叶面积密度分布信息计算三维等效叶面积指数的过程包括： ； 其中，表示三维圆柱状树冠的等效叶面积指数；是是随高度变化的叶面积密度；是街道基准面积，表示假定街道均质化树冠的地面投影面积；表示树冠平面覆盖面积，表示树冠高度； 步骤S3，将所述三维等效叶面积指数分解为随高度变化的叶面积密度，并换算为随高度分布的等效迎风面积密度； 步骤S4，将所述等效迎风面积密度代入动量方程，定义冠层拖曳源项，并计算冠层产湍项； 所述步骤S4的过程包括： ； ； 其中，为冠层拖曳源项，Pc为冠层产湍项，表示树木冠层拖曳把平均动能转化为湍动能的速率密度；ρ为空气密度；Cdz表示随高度分布冠层阻力系数；az表示随高度分布等效迎风面积密度；U表示平均风速； 步骤S5，所述冠层产湍项与湍流方程耦合，结合地面、树冠边缘及屋顶的速度与切应力条件，数值求解得到街道高度分层风速剖面； 所述步骤S5的过程包括： 将所述冠层产湍通过动态分配系数分配到湍动能方程和耗散率方程中； 分配系数根据所述树冠高度、当前高度、树木密度和风速比动态调整； 在街道的不同边界施加速度和切应力条件作为边界条件； 根据所述边界条件采用数值方法对动量方程进行离散化处理，将连续的偏微分方程转化为代数方程组； 迭代求解代数方程组，更新速度场和湍流变量，直至收敛以输出街道高度分层风速剖面。

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