第一章工程流體力學(xué)在氣象學(xué)中的基礎(chǔ)應(yīng)用第二章多變量耦合場(chǎng)景下的氣象流體力學(xué)分析第三章工程流體力學(xué)在極端天氣事件中的預(yù)測(cè)應(yīng)用第四章工程流體力學(xué)在氣候變化研究中的應(yīng)用第五章工程流體力學(xué)在氣象災(zāi)害防治中的應(yīng)用第六章工程流體力學(xué)在氣象觀測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用01第一章工程流體力學(xué)在氣象學(xué)中的基礎(chǔ)應(yīng)用第1頁(yè)：引言——臺(tái)風(fēng)“梅花”的破壞力啟示2025年9月，臺(tái)風(fēng)“梅花”登陸浙江，最大風(fēng)速達(dá)17.2m/s，造成直接經(jīng)濟(jì)損失超200億元。工程流體力學(xué)中的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，風(fēng)速每增加1m/s，建筑結(jié)構(gòu)的受力增加約1.2倍。這一災(zāi)害事件凸顯了流體力學(xué)在氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)中的關(guān)鍵作用。工程流體力學(xué)通過(guò)Navier-Stokes方程描述流體運(yùn)動(dòng)，氣象學(xué)中的大氣環(huán)流、云層形成等均可視為流體力學(xué)問(wèn)題。例如，臺(tái)風(fēng)“梅花”眼壁的風(fēng)速可達(dá)50m/s，遠(yuǎn)超常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)閾值，這對(duì)氣象學(xué)中的風(fēng)力預(yù)測(cè)提出了更高要求。臺(tái)風(fēng)“梅花”的形成與發(fā)展和工程流體力學(xué)中的旋轉(zhuǎn)流體模型密切相關(guān)。臺(tái)風(fēng)眼壁的風(fēng)速和氣壓變化可以通過(guò)流體力學(xué)中的渦度方程和伯努利方程進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，臺(tái)風(fēng)眼壁的渦度可達(dá)5×10^-4s^-1，對(duì)應(yīng)的風(fēng)速梯度為0.8m/s2。流體力學(xué)中的邊界層理論進(jìn)一步解釋了建筑物背風(fēng)面的低壓區(qū)形成機(jī)制。在臺(tái)風(fēng)“梅花”過(guò)境時(shí)，部分地區(qū)的建筑物背風(fēng)面的風(fēng)速可達(dá)20m/s，而迎風(fēng)面的風(fēng)速僅為10m/s。這種風(fēng)速差異會(huì)導(dǎo)致建筑物承受更大的風(fēng)壓，從而增加災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬臺(tái)風(fēng)眼壁的風(fēng)速和氣壓變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。臺(tái)風(fēng)“梅花”的案例表明，工程流體力學(xué)在氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)中具有重要作用，可以為人類社會(huì)提供更好的保護(hù)。第2頁(yè)：氣象學(xué)中的流體力學(xué)模型層流模型湍流模型渦度方程層流模型適用于風(fēng)速較低、大氣穩(wěn)定的情況。在層流模型中，流體沿平行于地球表面的方向流動(dòng)，風(fēng)速和氣壓變化較小。湍流模型適用于風(fēng)速較高、大氣不穩(wěn)定的情況。在湍流模型中，流體沿隨機(jī)方向流動(dòng)，風(fēng)速和氣壓變化較大。臺(tái)風(fēng)“梅花”外圍的氣流可視為湍流，其速度分布符合湍流模型中的Kolmogorov譜理論。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，臺(tái)風(fēng)“梅花”外圍的湍流強(qiáng)度可達(dá)0.35，遠(yuǎn)高于正常天氣的0.02。渦度方程可描述臺(tái)風(fēng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以臺(tái)風(fēng)“梅花”為例，其最大渦度達(dá)5×10^-4s^-1，對(duì)應(yīng)的風(fēng)速梯度為0.8m/s2。流體力學(xué)中的邊界層理論進(jìn)一步解釋了建筑物背風(fēng)面的低壓區(qū)形成機(jī)制。第3頁(yè)：關(guān)鍵參數(shù)的工程應(yīng)用氣壓變化臺(tái)風(fēng)“梅花”的最低中心氣壓為935hPa，工程流體力學(xué)通過(guò)伯努利方程可推算其中心附近的風(fēng)速。實(shí)驗(yàn)表明，氣壓下降10hPa對(duì)應(yīng)風(fēng)速增加約3m/s，這一關(guān)系在氣象預(yù)警中具有重要應(yīng)用價(jià)值。濕度影響臺(tái)風(fēng)“梅花”的相對(duì)濕度高達(dá)85%，根據(jù)流體熱力學(xué)方程，高濕度環(huán)境會(huì)降低空氣密度，從而影響風(fēng)速傳遞效率。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，濕度每增加5%，風(fēng)速衰減約1.5%。風(fēng)速變化工程流體力學(xué)通過(guò)模擬臺(tái)風(fēng)眼壁的風(fēng)速和氣壓變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第4頁(yè)：總結(jié)與過(guò)渡流體模型層流模型適用于風(fēng)速較低、大氣穩(wěn)定的情況。湍流模型適用于風(fēng)速較高、大氣不穩(wěn)定的情況。渦度方程可描述臺(tái)風(fēng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。關(guān)鍵參數(shù)氣壓下降10hPa對(duì)應(yīng)風(fēng)速增加約3m/s。高濕度環(huán)境會(huì)降低空氣密度，從而影響風(fēng)速傳遞效率。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬臺(tái)風(fēng)眼壁的風(fēng)速和氣壓變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度。02第二章多變量耦合場(chǎng)景下的氣象流體力學(xué)分析第5頁(yè)：引言——北京暴雨災(zāi)害的啟示2024年7月，北京遭遇特大暴雨，24小時(shí)降雨量達(dá)201mm，導(dǎo)致多處內(nèi)澇。氣象學(xué)研究表明，此類災(zāi)害與暖濕氣流與冷空氣的碰撞密切相關(guān)，工程流體力學(xué)中的大氣靜力穩(wěn)定度可解釋寒潮的快速擴(kuò)散機(jī)制。北京暴雨期間，局地風(fēng)速達(dá)15m/s，根據(jù)流體力學(xué)中的風(fēng)寒效應(yīng)公式，實(shí)際體感溫度比實(shí)際氣溫低10℃左右。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)寒效應(yīng)會(huì)使寒潮的災(zāi)害程度增加約30%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬北京暴雨的氣象參數(shù)變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)暴雨的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。北京暴雨的形成與發(fā)展和工程流體力學(xué)中的多變量耦合模型密切相關(guān)。北京暴雨的氣象參數(shù)變化可以通過(guò)工程流體力學(xué)中的多變量耦合模型進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，北京暴雨的氣象參數(shù)變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第6頁(yè)：溫度與濕度的耦合效應(yīng)溫度變化濕度影響耦合效應(yīng)北京暴雨期間，氣溫驟升至35℃，根據(jù)流體熱力學(xué)方程，海面溫度每增加1℃，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加約2%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，北京暴雨的溫度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。北京暴雨期間，相對(duì)濕度高達(dá)90%，根據(jù)流體熱力學(xué)方程，高濕度環(huán)境會(huì)降低空氣密度，從而影響風(fēng)速傳遞效率。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，濕度每增加5%，風(fēng)速衰減約1.5%。北京暴雨的氣象參數(shù)變化可以通過(guò)工程流體力學(xué)中的多變量耦合模型進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，北京暴雨的氣象參數(shù)變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第7頁(yè)：風(fēng)速的時(shí)空變化規(guī)律風(fēng)速變化北京暴雨期間，風(fēng)速呈現(xiàn)明顯的時(shí)空變化特征。氣象站數(shù)據(jù)顯示，主雨帶過(guò)境時(shí)的平均風(fēng)速為12m/s，而副雨帶區(qū)域的平均風(fēng)速僅為5m/s。流體力學(xué)中的風(fēng)速剖面模型可解釋這一現(xiàn)象。城市影響城市地形對(duì)風(fēng)速的影響同樣顯著。北京暴雨期間，高樓建筑群附近的風(fēng)速可達(dá)25m/s，而開闊地帶的風(fēng)速僅為18m/s。實(shí)驗(yàn)表明，建筑群會(huì)形成局地渦流，導(dǎo)致風(fēng)速的進(jìn)一步變化。風(fēng)速模型工程流體力學(xué)通過(guò)模擬風(fēng)速的時(shí)空變化規(guī)律，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)暴雨的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第8頁(yè)：總結(jié)與過(guò)渡溫度變化北京暴雨期間，氣溫驟升至35℃。根據(jù)流體熱力學(xué)方程，海面溫度每增加1℃，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加約2%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，北京暴雨的溫度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。濕度影響北京暴雨期間，相對(duì)濕度高達(dá)90%。高濕度環(huán)境會(huì)降低空氣密度，從而影響風(fēng)速傳遞效率。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，濕度每增加5%，風(fēng)速衰減約1.5%。03第三章工程流體力學(xué)在極端天氣事件中的預(yù)測(cè)應(yīng)用第9頁(yè)：引言——哈爾濱寒潮災(zāi)害的啟示2023年11月，哈爾濱遭遇罕見寒潮，氣溫24小時(shí)內(nèi)驟降18℃，導(dǎo)致水管爆裂、農(nóng)作物凍害。氣象學(xué)研究表明，寒潮的形成與高空冷高壓系統(tǒng)密切相關(guān)，工程流體力學(xué)中的大氣靜力穩(wěn)定度可解釋寒潮的快速擴(kuò)散機(jī)制。哈爾濱寒潮期間，局地風(fēng)速達(dá)15m/s，根據(jù)流體力學(xué)中的風(fēng)寒效應(yīng)公式，實(shí)際體感溫度比實(shí)際氣溫低10℃左右。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)寒效應(yīng)會(huì)使寒潮的災(zāi)害程度增加約30%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬哈爾濱寒潮的氣象參數(shù)變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)寒潮的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。哈爾濱寒潮的形成與發(fā)展和工程流體力學(xué)中的旋轉(zhuǎn)流體模型密切相關(guān)。哈爾濱寒潮的氣象參數(shù)變化可以通過(guò)工程流體力學(xué)中的旋轉(zhuǎn)流體模型進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，哈爾濱寒潮的氣象參數(shù)變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第10頁(yè)：溫度驟降的大氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)高空溫度絕熱過(guò)程大氣動(dòng)力學(xué)哈爾濱寒潮期間，高空溫度驟降至-40℃。根據(jù)流體力學(xué)中的絕熱過(guò)程方程，高空大氣的密度增加約1.2倍。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，高空大氣的密度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬高空溫度的驟降，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)寒潮的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，高空大氣的密度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第11頁(yè)：風(fēng)速與風(fēng)向的突變規(guī)律風(fēng)速變化哈爾濱寒潮期間，風(fēng)速與風(fēng)向呈現(xiàn)明顯的突變特征。氣象站數(shù)據(jù)顯示，寒潮過(guò)境前后的風(fēng)速變化可達(dá)20m/s，風(fēng)向變化可達(dá)90°。流體力學(xué)中的風(fēng)場(chǎng)突變模型可解釋這一現(xiàn)象。城市影響城市地形對(duì)風(fēng)速的影響同樣顯著。哈爾濱寒潮期間，高樓建筑群附近的風(fēng)速可達(dá)25m/s，而開闊地帶的風(fēng)速僅為18m/s。實(shí)驗(yàn)表明，建筑群會(huì)形成局地渦流，導(dǎo)致風(fēng)速與風(fēng)向的進(jìn)一步變化。風(fēng)速模型工程流體力學(xué)通過(guò)模擬風(fēng)速與風(fēng)向的突變規(guī)律，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)寒潮的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第12頁(yè)：總結(jié)與過(guò)渡高空溫度哈爾濱寒潮期間，高空溫度驟降至-40℃。根據(jù)流體力學(xué)中的絕熱過(guò)程方程，高空大氣的密度增加約1.2倍。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，高空大氣的密度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。風(fēng)速變化哈爾濱寒潮期間，風(fēng)速與風(fēng)向呈現(xiàn)明顯的突變特征。氣象站數(shù)據(jù)顯示，寒潮過(guò)境前后的風(fēng)速變化可達(dá)20m/s，風(fēng)向變化可達(dá)90°。實(shí)驗(yàn)表明，建筑群會(huì)形成局地渦流，導(dǎo)致風(fēng)速與風(fēng)向的進(jìn)一步變化。04第四章工程流體力學(xué)在氣候變化研究中的應(yīng)用第13頁(yè)：引言——全球變暖與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的關(guān)系科學(xué)研究表明，全球變暖會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加。2024年，臺(tái)風(fēng)“山神”的巔峰風(fēng)速達(dá)20m/s，遠(yuǎn)超1980年代的15m/s。工程流體力學(xué)中的“臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度模型”可解釋這一趨勢(shì)。臺(tái)風(fēng)“山神”過(guò)境時(shí)，海面溫度高達(dá)30.5℃，根據(jù)流體熱力學(xué)方程，海溫每增加1℃，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加約2%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，海溫升高會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)眼壁的上升氣流加速，從而增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的垂直發(fā)展。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬全球變暖對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的影響，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。全球變暖與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的關(guān)系可以通過(guò)工程流體力學(xué)中的臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度模型進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，全球變暖會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的增加，這對(duì)氣象學(xué)中的風(fēng)力預(yù)測(cè)提出了更高要求。第14頁(yè)：海溫與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的耦合效應(yīng)海面溫度臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度模型上升氣流全球變暖導(dǎo)致海面溫度升高，這會(huì)直接影響臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度。工程流體力學(xué)中的“海溫-臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度關(guān)系式”表明，海溫每增加1℃，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加約2%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，海溫升高會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)眼壁的上升氣流加速，從而增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的垂直發(fā)展。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬海溫與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的耦合效應(yīng)，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，海溫升高會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)眼壁的上升氣流加速，從而增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的垂直發(fā)展。第15頁(yè)：溫度升高對(duì)大氣環(huán)流的影響大氣環(huán)流全球變暖會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)流的變化，這會(huì)進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)的形成與移動(dòng)路徑。工程流體力學(xué)中的“大氣環(huán)流模型”可解釋這一現(xiàn)象。溫度變化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，全球變暖會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)流的變化，這會(huì)進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)的形成與移動(dòng)路徑。臺(tái)風(fēng)路徑工程流體力學(xué)通過(guò)模擬溫度升高對(duì)大氣環(huán)流的影響，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第16頁(yè)：總結(jié)與展望海面溫度全球變暖導(dǎo)致海面溫度升高，這會(huì)直接影響臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度。工程流體力學(xué)中的“海溫-臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度關(guān)系式”表明，海溫每增加1℃，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增加約2%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，海溫升高會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)眼壁的上升氣流加速，從而增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的垂直發(fā)展。大氣環(huán)流全球變暖會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)流的變化，這會(huì)進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)的形成與移動(dòng)路徑。工程流體力學(xué)中的“大氣環(huán)流模型”可解釋這一現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，全球變暖會(huì)導(dǎo)致大氣環(huán)流的變化，這會(huì)進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)的形成與移動(dòng)路徑。05第五章工程流體力學(xué)在氣象災(zāi)害防治中的應(yīng)用第17頁(yè)：引言——長(zhǎng)江洪水災(zāi)害的啟示2025年7月，長(zhǎng)江流域遭遇特大洪水，洪峰水位達(dá)歷史最高點(diǎn)。氣象學(xué)研究表明，此類災(zāi)害與暖濕氣流與冷空氣的碰撞密切相關(guān)，工程流體力學(xué)中的大氣靜力穩(wěn)定度可解釋寒潮的快速擴(kuò)散機(jī)制。長(zhǎng)江洪水期間，局地風(fēng)速達(dá)15m/s，根據(jù)流體力學(xué)中的風(fēng)寒效應(yīng)公式，實(shí)際體感溫度比實(shí)際氣溫低10℃左右。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)寒效應(yīng)會(huì)使寒潮的災(zāi)害程度增加約30%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬長(zhǎng)江洪水的氣象參數(shù)變化，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)洪水的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。長(zhǎng)江洪水的形成與發(fā)展和工程流體力學(xué)中的多變量耦合模型密切相關(guān)。長(zhǎng)江洪水的氣象參數(shù)變化可以通過(guò)工程流體力學(xué)中的多變量耦合模型進(jìn)行描述。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，長(zhǎng)江洪水的氣象參數(shù)變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第18頁(yè)：河道坡度與洪水演進(jìn)速度的關(guān)系河道坡度圣維南方程洪水演進(jìn)長(zhǎng)江洪水期間，部分河段的水速達(dá)3m/s，根據(jù)流體力學(xué)中的“圣維南方程”可模擬洪水演進(jìn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，河道坡度每增加1%，洪水演進(jìn)速度增加約0.5m/s。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬河道坡度與洪水演進(jìn)速度的關(guān)系，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)洪水的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，河道坡度變化復(fù)雜，需要綜合考慮溫度、濕度、風(fēng)速等多因素的影響。第19頁(yè)：流域內(nèi)澇的流體力學(xué)分析內(nèi)澇影響長(zhǎng)江洪水期間，部分城市因內(nèi)澇導(dǎo)致交通癱瘓、人員被困。工程流體力學(xué)中的“城市內(nèi)澇模型”可解釋內(nèi)澇的形成機(jī)制。排水系統(tǒng)城市排水系統(tǒng)對(duì)內(nèi)澇的調(diào)控作用同樣顯著。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，排水能力每增加10%，內(nèi)澇面積減少約15%。洪水地圖工程流體力學(xué)通過(guò)模擬流域內(nèi)澇的流體力學(xué)分析，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)洪水的路徑和強(qiáng)度，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第20頁(yè)：總結(jié)與過(guò)渡河道坡度長(zhǎng)江洪水期間，部分河段的水速達(dá)3m/s。根據(jù)流體力學(xué)中的“圣維南方程”可模擬洪水演進(jìn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，河道坡度每增加1%，洪水演進(jìn)速度增加約0.5m/s。流域內(nèi)澇長(zhǎng)江洪水期間，部分城市因內(nèi)澇導(dǎo)致交通癱瘓、人員被困。工程流體力學(xué)中的“城市內(nèi)澇模型”可解釋內(nèi)澇的形成機(jī)制。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，排水能力每增加10%，內(nèi)澇面積減少約15%。06第六章工程流體力學(xué)在氣象觀測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用第21頁(yè)：引言——激光雷達(dá)在大氣參數(shù)測(cè)量中的應(yīng)用激光雷達(dá)是一種基于激光脈沖的遙感技術(shù)，可測(cè)量大氣中的風(fēng)速、濕度、粒子濃度等參數(shù)。2024年，國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)在臺(tái)風(fēng)“梅花”觀測(cè)中發(fā)揮了重要作用，其測(cè)量精度達(dá)95%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬激光雷達(dá)的測(cè)量過(guò)程，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)大氣參數(shù)的變化，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。激光雷達(dá)通過(guò)測(cè)量激光脈沖的散射時(shí)間與強(qiáng)度來(lái)計(jì)算大氣參數(shù)。例如，臺(tái)風(fēng)“梅花”過(guò)境時(shí)，激光雷達(dá)測(cè)得的風(fēng)速達(dá)18m/s，與氣象站數(shù)據(jù)的一致性達(dá)98%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬激光雷達(dá)的測(cè)量過(guò)程，可以幫助氣象學(xué)家更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)大氣參數(shù)的變化，從而提高災(zāi)害預(yù)警的準(zhǔn)確性。第22頁(yè)：激光雷達(dá)的原理與優(yōu)勢(shì)激光散射測(cè)量精度實(shí)時(shí)性激光雷達(dá)通過(guò)發(fā)射激光脈沖并測(cè)量其散射信號(hào)來(lái)計(jì)算大氣參數(shù)。其原理基于流體力學(xué)中的“瑞利散射”理論。例如，臺(tái)風(fēng)“梅花”過(guò)境時(shí)，激光雷達(dá)測(cè)得的水汽粒子濃度達(dá)1000cm^-3，與氣象站數(shù)據(jù)的一致性達(dá)97%。工程流體力學(xué)通過(guò)模擬激光雷達(dá)