[发明专利]一种核设施事故场外后果评价的中小尺度风场预测方法

权利要求书

1.一种核设施事故场外后果评价的中小尺度风场预测方法，包括以下步骤：

(1)以核设施为中心，获取待预测区域的不同来源的气象数据；所述待预测区域包括以核设施为中心20km×20km的近场区域和以核设施为中心100km×100km的远场区域；所述气象数据为全球或中尺度数值天气预报数据或者为待预测中尺度区域的观测站测得的观测数据；

(2)根据所述气象数据来源的不同，进行待预测区域的风场预测，进行风场预测的具体方式为：

a.当所述气象数据为全球或中尺度数值天气预报数据时，采用非静力模式进行风场预测；

b.当所述气象数据为待预测中尺度区域的观测站测得的观测数据时，采用准静力模式进行风场预测。

2.根据权利要求1所述的一种核设施事故场外后果评价的中小尺度风场预测方法，其特征在于：步骤a中，根据动力学方程、热力学方程、水汽方程、连续性方程进行非静力模式下的风场预测，其中，所述动力学方程、热力学方程、水汽方程、连续性方程如下：

动力学方程如下：

∂u∂t=-u∂u∂x-v∂u∂y-w‾∂u∂z‾-θ∂π∂x+fv+∂∂x(Km∂u∂x)+∂∂y(Km∂u∂y)+∂∂z‾(Km∂u∂z‾)]]>

∂v∂t=-u∂v∂x-v∂v∂y-w‾∂v∂z‾-θ∂π∂y-fu+∂∂x(Km∂v∂x)+∂∂y(Km∂v∂y)+∂∂z‾(Km∂v∂z‾)]]>

∂π∂z‾=-gθv+g(rT-rv)]]>

π=cp(pp0)R/CP]]>

P₀＝1000hP_a

z‾=Hz-zgH-zg]]>

w‾=dz‾dt]]>

其中，x、y、z为三维笛卡尔坐标系下的东西向、南北向和垂直向的坐标，为地形追随坐标系中的垂直坐标，为坐标系中的三维速度分量，t为时间，θ为位温，π为扰动艾克纳函数，f为科氏参数，K_m为湍流扩散系数，g为重力加速度，θ_v为虚温，c_p为干空气比定压热容，P为大气压，P₀＝1000hP_a为参考气压，R为干空气比气体常数，H为设定的顶部边界高度，z_g为地形高度，z为笛卡尔坐标系下的高度；

热力学方程如下：

∂θ∂t=-u∂θ∂x-v∂θ∂y-w‾∂θ∂z‾+∂∂x(Kh∂θ∂x)+∂∂y(Kh∂θ∂y)+∂∂z‾(Kh∂θ∂z‾)+(∂θ∂t)rad]]>

其中，k_h为热量和湿气的湍流粘性系数，表示以弧度表示

水汽方程如下：

其中，r_n表示水物质混合比；

连续方程如下：

∂ρu∂x+∂ρv∂y+∂ρw‾∂z‾=0]]>

其中，ρ为流体密度。