前言：

     随着低空经济的蓬勃发展，无人机、空中出租车等新型交通工具正在重塑我们的城市空间。这场静默的革命不仅带来了经济机遇，更对城市大气环境提出了全新挑战。在距离地面200米以下的城市冠层中，建筑物与大气的复杂相互作用、人类活动产生的热量和污染物，都在塑造着独特的城市微气候。理解和预测这个复杂系统的行为，对于保障低空交通安全、改善城市人居环境具有重要意义。城市气候学正经历着前所未有的发展机遇。从传统的城市热岛效应研究，到新兴的城市边界层动力学探索，科学家们需要更精细的工具来描述城市大气运动的复杂性。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。然而，掌握大涡模拟技术绝非易事。从WRF-LES到PALM，每一个模式都像一把精密的手术刀，需要操作者深入理解其工作原理，熟练掌握其使用方法。本次教程正是为应对这一挑战而生，通过理论和实战演练的结合，让科研人员能够独立开展从区域尺度到街区尺度的大气环境模拟研究，为城市的可持续发展贡献科技力量。

内容简要：

第一章：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

第二章：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

第三章：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

第四章：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

第五章：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

第六章：环境部署

1、预编译
2、WRF编译
3、PALM编译
4、环境配置

第七章：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:

第八章：ndown模拟

1、ndown模拟
1) namelist.wps配置
2) namelist.input配置
3) ndown执行

第九章：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

第十章：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

第十一章：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

第十二章：PALM驱动数据制作（WRF4PALM）

1、WRF4PALM基础
1) 配置文件介绍
2) 执行步骤

第十三章：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

第十四章：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

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