模擬裝置、模擬方法和模擬程序的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供模擬裝置、模擬方法和模擬程序。模擬裝置能夠高精度地計(jì)算存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。模擬裝置構(gòu)成為如下裝置：將存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間內(nèi)的各要素吸收的輻射熱的效果和樹木?大氣之間的熱和水蒸氣交換的效果納入考慮中，來計(jì)算該模擬對象空間的不穩(wěn)定的風(fēng)速、氣溫、水蒸氣的空間分布。
【專利說明】
模擬裝置、模擬方法和模擬程序
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及模擬裝置、模擬方法和模擬程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為用于模擬城市部的氣溫等的模擬技術(shù)，已知有以下的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)1、2 和非專利文獻(xiàn)1~15)。
[0003] ?考慮建筑物、樹木的三維分布，并且僅計(jì)算輻射熱通量和表面溫度。
[0004] ?考慮建筑物、樹木的三維分布，并且僅計(jì)算不穩(wěn)定的風(fēng)流。
[0005] ?僅考慮建筑物的三維分布，并且計(jì)算不穩(wěn)定的風(fēng)流和氣溫、水蒸氣的分布。
[0006] ?考慮建筑物、樹木與大氣之間的熱輸送，并且計(jì)算穩(wěn)定的風(fēng)流和氣溫、水蒸氣的 分布。
[0007] 然而，存在有樹木的城市部的風(fēng)速、氣溫、水蒸氣的三維空間分布由于輻射熱通 量、樹木大氣之間的熱量和水蒸氣交換等的效果，而受到建筑物壁面溫度、葉表面溫度等的 影響，從而敏感地變化。因此，在僅考慮所述效果的一部分的現(xiàn)有模擬技術(shù)中，無法適當(dāng)?shù)?模擬城市部的不穩(wěn)定的流速、氣溫、水蒸氣的空間分布。
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[0011] 非專利文獻(xiàn)2:吉田伸治，大閃龍三，持田燈，富永禎秀，村上周三，"設(shè)置有樹木模 型的對流、輻射、濕氣輸送耦合解析所產(chǎn)生的樹木的室外溫?zé)岘h(huán)境緩解效果的研究(樹木+ 寧少旮組辦込Afd'対流?放射?濕気輸送連成解析K上5樹木幻屋外溫?zé)岘h(huán)境緩和効果 ⑥検討)"，日本建筑學(xué)會計(jì)劃系論文集，No.536，pp.87-94,2000
[0012] 非專利文獻(xiàn)3:阪田升，鈴木弘孝，謝俊民，"考慮綠化的城市熱島的CFD(緑化全考 慮L t都市匕一卜7^ K (DCFD)"，計(jì)算力學(xué)演講會演講論文集，No ? 17，pp ? 637-638， 2004
[0013] 非專利文獻(xiàn)4:坂本雄三，小島悅史，足永靖信，今野雅，"利用CFD的樹木的冷匯效 果的數(shù)值解析其1 一關(guān)于樹木的輻射和蒸騰的計(jì)算模型(CFD旮利用樹木幻夕一少只求 分効果幻數(shù)値解析乇幻1 一樹木放射i蒸散匕関卞5計(jì)算壬X/W"，日本建筑學(xué) 會大會學(xué)術(shù)演講概要集，D-l，pp. 689-690，2005
[0014]非專利文獻(xiàn)5:小島悅史，坂本雄三，足永靖信，今野雅，"利用CH)的樹木的冷匯效 果的數(shù)值解析其2-冷匯效果的專題(CFD旮利用樹木仍夕一少只求分効果仍數(shù)値解析 乇(7)2-夕一少只求分効果(7)少一日本建筑學(xué)會大會學(xué)術(shù)演講概要集，D-1， pp.691-692,2005
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[0016] 非專利文獻(xiàn)7:大黑雅之，森川泰成，本橋比奈子，"以街區(qū)規(guī)模為對象的熱島解析 評價(jià)程序的研發(fā)與應(yīng)用（街區(qū)只少一少旮対象七匕一卜7^ K解析評価7°口夕''7 么⑥開発i適用)"，大成建設(shè)技術(shù)中心報(bào)，No ? 42，pp ? 49-1 -49-8，2009
[0017] 非專利文獻(xiàn)8:片閃浩人，大塚清敏，赤川宏幸，"用于室外熱環(huán)境評價(jià)的數(shù)值預(yù)測 模型的研發(fā)-樹木所形成的冷卻效果的模型化_(屋外熱環(huán)境評価仍化吣仍數(shù)値予測壬寧少 幻開発一樹木K上5冷卻効果幻壬寧少化一）"，日本建筑學(xué)會學(xué)術(shù)演講概要集，〇-1， pp.927-928,2008
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【發(fā)明內(nèi)容】
[0025] 本發(fā)明的課題在于提供能夠高精度地計(jì)算存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬 對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布的技術(shù)。
[0026] 為了解決所述課題，本發(fā)明的模擬裝置包括:生成單元，根據(jù)表示存在有多個建筑 物和多顆樹木的模擬對象空間的數(shù)據(jù)，生成模擬用數(shù)據(jù)，所述模擬用數(shù)據(jù)用于將所述模擬 對象空間視為在各2要素之間交換輻射熱的多個要素;形態(tài)系數(shù)計(jì)算單元，基于由所述生成 單元生成的模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述多個要素中的考慮了順序的各2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)； 第一計(jì)算單元，使用由所述形態(tài)系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的形態(tài)系數(shù)，來計(jì)算各要素吸收的凈 輻射熱;第二計(jì)算單元，計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分 布;第三計(jì)算單元，使用葉吸收的凈輻射熱、存在有葉的空間的大氣的溫度、所述大氣中的 水蒸氣分壓、以及葉表面的飽和水蒸氣分壓，來計(jì)算所述模擬對象空間內(nèi)的各樹木的葉的 溫度；以及第四計(jì)算單元，通過使所述第一~第三計(jì)算單元反復(fù)發(fā)揮功能，從而考慮了各樹 木的樹冠與大氣之間的熱和水蒸氣的交換量，來計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水 蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
[0027] 即，本發(fā)明的模擬裝置具有如下結(jié)構(gòu):將存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對 象空間內(nèi)的各要素吸收的輻射熱的效果和樹木-大氣之間的熱和水蒸氣交換的效果納入考 慮中，來計(jì)算該模擬對象空間的不穩(wěn)定的風(fēng)速、氣溫、水蒸氣的空間分布。因此，根據(jù)本發(fā)明 的模擬裝置，能夠高精度地(與現(xiàn)有的模擬技術(shù)相比適當(dāng)?shù)?計(jì)算存在有多個建筑物和多顆 樹木的模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
[0028] 本發(fā)明也能夠作為具有與所述模擬裝置相同的特征的模擬方法、使信息處理裝置 (計(jì)算機(jī))作為所述模擬裝置發(fā)揮功能的模擬程序來實(shí)現(xiàn)。此外，還可以將本發(fā)明作為記錄 有所述模擬程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地計(jì)算存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的 風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
【附圖說明】
[0030] 圖1為表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖2為實(shí)施方式的模擬裝置的功能的說明圖。
[0032] 圖3為與2面積要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)的計(jì)算式中的參數(shù)的說明圖。
[0033] 圖4為從面積要素觀察體積要素的形態(tài)系數(shù)的計(jì)算式中的參數(shù)的說明圖。
[0034] 圖5為體積要素的熱平衡的說明圖。
[0035] 附圖標(biāo)記說明
[0036] 10模擬裝置
[0037] 12運(yùn)算部
[0038] 14存儲部
[0039] 16 接口（I/F)電路
【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下，參照附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，以下的實(shí)施方式的說明 為例示，本發(fā)明并不局限于實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
[0041] 圖1中示出實(shí)施方式的模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖所示，本實(shí)施方式的模擬系統(tǒng)包括模 擬裝置10、輸入裝置20和輸出裝置30。另外，模擬裝置10具備運(yùn)算部12、存儲部14、接口電路 (I/F)16〇
[0042] 模擬裝置10的接口電路（I/F)16為用于運(yùn)算部12與其他裝置進(jìn)行通信的電路。存 儲部14為存儲模擬程序18的非易失性的存儲裝置。該存儲部14也被用于存儲運(yùn)算部12所使 用的數(shù)據(jù)和運(yùn)算部12所進(jìn)行的處理的處理結(jié)果。
[0043]運(yùn)算部12為由CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等 組合而成的單元。該運(yùn)算部12通過從存儲部14讀取并執(zhí)行模擬程序18,從而作為本發(fā)明的 生成單元和第一~第四計(jì)算單元發(fā)揮功能，并進(jìn)行各種處理(詳情后述）。
[0044]輸入裝置20為用于向模擬裝置10輸入信息的裝置。輸入裝置20包括鍵盤、鼠標(biāo)等 定點(diǎn)設(shè)備等。另外，輸出裝置30為用于輸出來自模擬裝置10的信息的LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode_Ray Tube)等顯不器、打印機(jī)等。
[0045]此外，通常通過使可高速進(jìn)行矩陣運(yùn)算的計(jì)算機(jī)（向量型并行計(jì)算機(jī)等)執(zhí)行模擬 程序18來實(shí)現(xiàn)模擬裝置10。因此，連接于模擬裝置10(向量型并行計(jì)算機(jī)等）的輸入輸出用 的計(jì)算機(jī)的輸入裝置和輸出裝置通常作為輸入裝置20和輸出裝置30發(fā)揮功能。
[0046]以下對模擬裝置10的功能進(jìn)行說明。
[0047]模擬裝置10為如下的裝置:考慮了各樹木的樹冠與大氣之間的熱和水蒸氣的交換 量，來計(jì)算含有多顆樹木的城市空間（以下稱為模擬對象空間）內(nèi)的風(fēng)速、溫度(大氣溫度、 葉表面溫度、建筑物表面溫度等)和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
[0048] 如圖2中示意性所示，在使用模擬裝置10時，向模擬裝置10輸入結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)、初 始值數(shù)據(jù)和計(jì)算條件數(shù)據(jù)。此外，輸入至模擬裝置10的各數(shù)據(jù)被暫時存儲于存儲部14(圖 1)，然后由運(yùn)算部12讀取并利用。
[0049] 輸入至模擬裝置10的結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)為指定模擬對象空間的結(jié)構(gòu)(三維城市形狀和 三維樹木分布）的數(shù)據(jù)。作為該結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)，可以使用包含如下數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù):地面的高度 的二維平面數(shù)據(jù)(表示地面的高度與坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)）；建筑物的高度的二維平面數(shù) 據(jù)(表示建筑物的高度與坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)）；樹木索引（樹木的識別信息）的二維平面 數(shù)據(jù)；以及表示由各樹木索引識別出的樹木的葉面積密度的鉛直分布的數(shù)據(jù)。另外，作為結(jié) 構(gòu)指定數(shù)據(jù)，還可以使用包含如下數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù):包含與各樹木的葉面積密度相關(guān)的信息的 三維CAD(Computer Aided Design)數(shù)據(jù)或不包含與各樹木的葉面積密度相關(guān)的信息的三 維CAD數(shù)據(jù)；以及與各樹木的葉面積密度相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0050] 初始值數(shù)據(jù)是為了指定模擬對象空間的各部分的溫度、水蒸氣量的初始值而輸入 模擬裝置10的數(shù)據(jù)。作為該初始值數(shù)據(jù)，可以使用如下的數(shù)據(jù):在與結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)相同的坐 標(biāo)系內(nèi)指定各部分的溫度、水蒸氣量的初始值的數(shù)據(jù)；以及以作為計(jì)算對象的計(jì)算網(wǎng)格/平 面要素/體積要素(詳情后述)為單位來指定溫度、水蒸氣量的初始值的數(shù)據(jù)。
[0051] 輸入至模擬裝置10的計(jì)算條件數(shù)據(jù)為包含模擬所必要的各種信息的數(shù)據(jù)，所述信 息例如為表示模擬對象時間范圍內(nèi)的太陽的高度和方位的太陽方位向量信息等。此外，作 為計(jì)算條件數(shù)據(jù)的要素而輸入模擬裝置10的太陽方位向量信息，通常為包含模擬對象時間 范圍內(nèi)的各時刻的(每經(jīng)過時間△ t的)太陽方位向量的信息。不過，在輸入可得知各部分的 煒度和經(jīng)度的數(shù)據(jù)作為結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)的情況下，也可以不將這樣的太陽方位向量信息包含 于計(jì)算條件數(shù)據(jù)中，取而代之，將根據(jù)模擬對象時間范圍的開始年月日時刻、煒度和經(jīng)度求 出太陽方位向量的子流程包含在模擬程序18中。
[0052] 以下，基于所述數(shù)據(jù)，對模擬裝置10(運(yùn)算部12)進(jìn)行的處理的內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0053] 如圖2所示，模擬裝置10的運(yùn)算部12進(jìn)行的處理可以分類為前處理和主處理。
[0054]《前處理》
[0055] 前處理為依次進(jìn)行模擬用數(shù)據(jù)生成處理(步驟S101)和參數(shù)計(jì)算處理(步驟S102) 的處理。
[0056] ?模擬用數(shù)據(jù)生成處理
[0057]在步驟S101中進(jìn)行的模擬用數(shù)據(jù)生成處理為根據(jù)輸入的結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)生成模擬 用數(shù)據(jù)的處理。
[0058]利用模擬用數(shù)據(jù)生成處理生成的模擬用數(shù)據(jù)為如下的數(shù)據(jù):將模擬對象空間（輸 入的結(jié)構(gòu)指定數(shù)據(jù)所示的三維城市空間)視為主處理中的風(fēng)速分布等計(jì)算處理所使用的多 個計(jì)算網(wǎng)格(三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格)的集合。另外，模擬用數(shù)據(jù)也為如下的數(shù)據(jù):將模擬對象空間內(nèi) 的各建筑物的壁面、地面視為多個面積要素，并且將模擬對象空間內(nèi)的各樹木的樹冠視為 一個以上的具有透過性的體積要素。此外，利用本實(shí)施方式的模擬用數(shù)據(jù)生成處理生成的 模擬用數(shù)據(jù)為各體積要素與某一個計(jì)算網(wǎng)格一致、各面積要素與某一個計(jì)算網(wǎng)格的一面一 致的數(shù)據(jù)。
[0059] 該模擬用數(shù)據(jù)的具體的內(nèi)容(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）只要是可得知計(jì)算網(wǎng)格與面積/體積要素 的對應(yīng)關(guān)系等后述的各種運(yùn)算所必要的信息即可。因此，可以使模擬用數(shù)據(jù)為如下數(shù)據(jù):例 如對于每個面積/體積要素，包含"由序列號、對應(yīng)的模擬對象空間內(nèi)的計(jì)算網(wǎng)格的坐標(biāo)編 號、面積要素的朝向/表示要素為體積要素的標(biāo)志、表示是否為樹冠的標(biāo)志等構(gòu)成的數(shù)據(jù)"。
[0060] ?參數(shù)計(jì)算處理
[0061] 在步驟S102中進(jìn)行的參數(shù)計(jì)算處理為如下的處理:基于利用模擬用數(shù)據(jù)生成處理 生成的模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算主處理中使用的各種參數(shù)。
[0062] 該參數(shù)計(jì)算處理時算出的參數(shù)包括與各2要素(面積/體積要素）相關(guān)的形態(tài)系數(shù) F、各體積要素k的有效表面積<Arff> k、各要素i的天空因數(shù)(sky factor) 、各面積要素i 的陰影率口:、各體積要素k的有效陰影率Drffk。
[0063] 首先，針對與參數(shù)計(jì)算處理時算出的各2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)F進(jìn)行說明。
[0064] 在參數(shù)計(jì)算處理時，對于兩個面積要素i、j的每個組合，計(jì)算"從面積要素i觀察面 積要素j的形態(tài)系數(shù)FJ'和"從面積要素j觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)F#"。另外，對于面積要 素i和體積要素k的每個組合，計(jì)算"從面積要素i觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)F lk "和"從體積 要素k觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)Fkl"。進(jìn)而，對于兩個體積要素k和1的每個組合，計(jì)算"從體 積要素k觀察體積要素1的形態(tài)系數(shù)F kl "和"從體積要素1觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)Flk"。
[0065] 在參數(shù)計(jì)算處理時算出的"從面積要素i觀察面積要素j的形態(tài)系數(shù)FJ'、"從面積 要素j觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)F，分別是由以下的式(1)、式(2)定義的值。
[0066] [數(shù)學(xué)式1]
[0069]在上式中，仏、、分別為面積要素i的面積、面積要素j的面積。隊(duì)、氏如圖3中示意性 所示，分別為連接面積要素i內(nèi)的微小面(1心和面積要素j內(nèi)的微小面d、的直線與微小面dAi 的法線所成的角度、以及該直線與微小面d、的法線所成的角度。另外，r為微小面dAi和微 小面dAj之間的距離。
[0070] Tk為面積要素i與面積要素j之間的透過率。Tij使用2微小面dAdPdAj之間的光學(xué) 厚度Tij并由下式計(jì)算。
[0071] [數(shù)學(xué)式2]
[0072] Tij = exp(-iij)
[0073]另外，在面積要素i與面積要素j之間（微小面(1仏與微小面d、之間）分布有樹冠的 情況下，光學(xué)厚度Tij可使用樹冠的分散系數(shù)(dispersion coefficient)kext和葉面積密度a 并由下式計(jì)算。
[0074][數(shù)學(xué)式3] _5]、二[k，dr
[0076]此外，關(guān)于形態(tài)系數(shù)的具體計(jì)算步驟將在后文中敘述，不過由上述的式（1)、式(2) 定義的形態(tài)系數(shù)滿足倒易律。即，在面積仏、面積、、形態(tài)系數(shù)和形態(tài)系數(shù)F#之間存在以 下的關(guān)系。
[0077][數(shù)學(xué)式4]
[0078] AiFij=AjFji
[0079] 因此，可以根據(jù)由式（1)算出的Fij、Ai和Aj來計(jì)算Fji，并且也可以根據(jù)由式(2)算出 的Fji、Ai、Aj來計(jì)算Fij。
[0080] 參數(shù)計(jì)算處理時算出的"從面積要素i觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)Flk"為由以下的 式(3)定義的值。
[0081 ][數(shù)學(xué)式5]
[0083]該式(3)中的&如圖4中示意性所示，為連接面積要素i的微小面(1仏和體積要素j內(nèi) 的微小投影面dAk-冊直線與微小面(1仏的法線所成的角度。另外，r為微小面(1仏和微小投影 面dAhi之間的距離。
[0084] ArffkH為考慮了體積要素k自身的遮擋率的、從面積要素i的方向觀察的體積要素k 的有效面積。該A rf fk^由下式計(jì)算。
[0085] [數(shù)學(xué)式6]
[0087]在此，A~^為與微小投影面dAk-J參照圖4)垂直的方向的體積要素k的光學(xué)厚 度。在體積要素k為樹木的情況下，A :使用分散系數(shù)kMt、葉面積密度a、以及與dA k-:垂直 的方向的體積要素k的幾何學(xué)厚度A Sk^i，并由下式計(jì)算。
[0088] [數(shù)學(xué)式7]
[0089] A ik^-i = kexta A Sk^i
[0090] 重點(diǎn)在于，上述的式（3)如果使用式（4)，會成為可如下表述的式子。在參數(shù)處理 時，按照以下的式(5)，計(jì)算從面積要素i觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)Flk。
[0091][數(shù)學(xué)式8]
[0093]在參數(shù)計(jì)算處理時算出的"從體積要素k觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)Fkl"為由下式 定義的值。
[0094][數(shù)學(xué)式9]
[0096]換言之，計(jì)算滿足由下式表示的倒易律的值，作為從體積要素k觀察面積要素i的 形態(tài)系數(shù)Fki。
[0097] [數(shù)學(xué)式 10]
[0098] A.F\ - Af.Fr t ik k<r~i m
[0099]在參數(shù)計(jì)算處理時算出的"從體積要素k觀察體積要素1的形態(tài)系數(shù)Fkl"為由下式 定義的值。
[0100][數(shù)學(xué)式 11]
[0102] 即，該形態(tài)系數(shù)Fkl為將體積要素k的遮擋率（"l-exp(-A 〇"）、體積要素1的遮 擋率（"l-exp(-A ）和體積要素k、l之間的透過率Tkl納入考慮中的形態(tài)系數(shù)。
[0103] 此外，與面積要素的形態(tài)系數(shù)相同，式(7)表示的與體積要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)滿足 下式的倒易律。
[0104] [數(shù)學(xué)式 I2]
[0105] AltFkl = AflkFIk
[0106] 因此，與其他形態(tài)系數(shù)相同，可以按照式(7)計(jì)算2體積要素之間的形態(tài)系數(shù)雙方， 也可以按照式(7)計(jì)算一方的形態(tài)系數(shù)，并根據(jù)該該一方的形態(tài)系數(shù)的計(jì)算結(jié)果計(jì)算另一 方的形態(tài)系數(shù)。
[0107] 在參數(shù)計(jì)算處理時，所述的各形態(tài)系數(shù)通過蒙特卡羅方法計(jì)算。
[0108] 即，在計(jì)算形態(tài)系數(shù)時，根據(jù)0~1的范圍的均勻隨機(jī)數(shù)Re、R^:并由下式計(jì)算y、1>， 基于計(jì)算結(jié)果，將生成以下所示內(nèi)容的單位向量n的處理，重復(fù)與必要的形態(tài)系數(shù)的精度相 應(yīng)的次數(shù)。
[0109] [數(shù)學(xué)式 13]
[0113] 換言之，在計(jì)算形態(tài)系數(shù)時，進(jìn)行如下處理：生成按照朗伯余弦定律從面積要素 (或者體積要素)射出的大量的光子的行進(jìn)方向單位向量n。
[0114] 而且，在生成的各單位向量n的方向上從要素i射出具有相等的能量Wo的光子時， 通過對此時射入要素j的各光子P的能量％進(jìn)行累計(jì)，從而求出形態(tài)系數(shù)F^。
[0115] 具體地說，在從面積要素i射出的光子的個數(shù)為N、向面積要素j射入的光子的個數(shù) 為n的情況下，由下式計(jì)算從面積要素i觀察面積要素j的形態(tài)系數(shù)F"。
[0116] [數(shù)學(xué)式 14]
[0118] 此外，在只有建筑物壁面等完全遮擋性的面積要素的情況下，由于向面積要素j射 入的光子的能量WAWo相等，因此形態(tài)系數(shù)可以由F^ = n/N計(jì)算。在空間中分布有樹木之類 的輻射透過性的要素的情況下，向面積要素j射入的光子的能量WP在從面積要素i到達(dá)面積 要素j的期間衰減。因此，通過使光子所具有的能量衰減而考慮了能量W P的衰減對于形態(tài)系 數(shù)的影響。即，由下式計(jì)算WP。
[0119] [數(shù)學(xué)式 15]
[0120] ffp = Tij,Pffo
[0121] 在此，I^,P為沿著光子p的路徑的透過率。此外，可認(rèn)為光子在透過性的體積要素 內(nèi)存在被遮擋的概率，即使減少向面積要素j射入的光子的數(shù)量，也可以求出考慮了衰減影 響的形態(tài)系數(shù)。
[0122] 另外，從面積要素i觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)Flk為由式(7)定義的值。因此，從面 積要素i觀察體積要素k的形態(tài)系數(shù)F lk由下式計(jì)算。
[0123] [數(shù)學(xué)式 16]
[0125] 在此，A Tk-1>p為沿著光子p的路徑的、在體積要素k內(nèi)部的光學(xué)厚度。N為從面積要 素i射出的光子數(shù)，n為向體積要素k射入的光子數(shù)。
[0126] 在計(jì)算從體積要素k觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)Fkl時，假設(shè)來自體積要素的表面上 的各點(diǎn)的光子等向射出。即，從體積要素的表面上的各點(diǎn)按照朗伯余弦定律虛擬地射出大 量的光子。
[0127] 此外，從體積要素k觀察面積要素i的形態(tài)系數(shù)Fkl由下式計(jì)算。
[0128] [數(shù)學(xué)式 17]
[0130] 在此，通過從光子p的射出點(diǎn)向與光子p的行進(jìn)方向相反的方向回溯來計(jì)算A HP，A Tk-i，p為在體積要素 k內(nèi)部的光學(xué)厚度。另外，Sk為體積要素 k的表面積，M為從體積 要素 k射出的光子數(shù)，m為向面積要素 i射入的光子數(shù)。
[0131] 同樣，從體積要素 k觀察體積要素1的形態(tài)系數(shù)Fkl由下式計(jì)算。
[0132] [數(shù)學(xué)式 18]
L0134」此外，該式中的m為由于從體積要素 k射出M個光子而向體積要素1射入的光子數(shù)。
[0135] 以下，針對利用參數(shù)計(jì)算處理而算出的各體積要素 k的有效表面積<Arff>k、各要 素 i的天空因數(shù)％、各面積要素 i的陰影率隊(duì)、各體積要素 k的有效陰影率Drffk進(jìn)行說明。
[0136] 在參數(shù)計(jì)算處理時算出的各體積要素 k的有效表面積<Arff>kS由下式定義的 值。
[0137] [數(shù)學(xué)式 19]
[0139] 在該式中，m為在體積要素 k的周圍存在(可從體積要素 k觀察的）的要素(面積要素 或者體積要素）的總數(shù)，i( = l~m)為在體積要素 k的周圍存在的面積要素或者體積要素的 要素編號。
[0140] 在參數(shù)計(jì)算處理時，該有效表面積<Arff>k由下式計(jì)算。
[0141] [數(shù)學(xué)式 20]
[0143] 即，有效表面積<Arff>k也通過蒙特卡羅方法計(jì)算。
[0144] 要素(面積要素/體積要素）i的天空因數(shù)on為與從要素 i觀察天空的形態(tài)系數(shù)相 當(dāng)?shù)闹?。天空因?shù)按照與從要素 i觀察面積要素的形態(tài)系數(shù)相同的步驟算出。
[0145] 通過對從面積要素 i向太陽側(cè)射出的光子p射入其他要素時損失的能量A WP進(jìn)行 累計(jì)而求出面積要素 i的陰影率口:。更具體地說，陰影率口:使用蒙特卡羅方法并由下式計(jì)算。 此外，在下式中，N為從面積要素 i射出的光子數(shù)。
[0146] [數(shù)學(xué)式 21]
[0148] 同樣，體積要素 k的有效陰影率Drffk使用蒙特卡羅方法并由下式計(jì)算。
[0149] [數(shù)學(xué)式 22]
[0151] 該有效陰影率Drffk、所述的陰影率口:為其值根據(jù)太陽的位置而變化的參數(shù)。因此， 在參數(shù)計(jì)算處理時，計(jì)算模擬對象時間范圍內(nèi)的各模擬時刻的陰影率口:和有效陰影率D effk。
[0152] 《主處理》
[0153] 以下，對運(yùn)算部12進(jìn)行的主處理的內(nèi)容進(jìn)行說明。
[0154] 如圖2中示意性所示，主處理為重復(fù)輻射熱計(jì)算處理（步驟S201)、溫度計(jì)算處理 (步驟S202)、風(fēng)速分布等計(jì)算處理(步驟S203)的處理。此外，基于作為計(jì)算條件數(shù)據(jù)的要素 而輸入的模擬對象時間范圍和模擬時間間隔A t，來決定主處理時的輻射熱計(jì)算處理等的 重復(fù)次數(shù)。
[0155] ?輻射熱計(jì)算處理
[0156] 在步驟S201中進(jìn)行的輻射熱計(jì)算處理是如下的處理：
[0157] (1)使用參數(shù)計(jì)算處理中算出的參數(shù)(形態(tài)系數(shù)等）、各部分的表面溫度的第n次的 計(jì)算結(jié)果，計(jì)算從各要素 i射出的短波輻射（可見光線）的輻射通量Gs.JW/m2]和長波輻射 (紅外線）的輻射通量GlMW/hi 2]，（2)使用算出的輻射通量、各部分的表面溫度的第n次的計(jì) 算結(jié)果，計(jì)算各要素 i所吸收的、與短波輻射相關(guān)的凈輻射熱Rs,i[W]和與長波輻射相關(guān)的凈 輻射熱RL,i[W]。
[0158] 此外，各部分的表面溫度的第n次的計(jì)算結(jié)果在n = 0時為各平面要素的表面溫度 的初始值，在n矣〇時為溫度計(jì)算處理的第n次處理結(jié)果（由第n次的溫度計(jì)算處理得出的各 平面要素的表面溫度）。
[0159] 具體地說，關(guān)于從各要素 i射出的輻射通量&,1、61,1[1/!112]，下式分別成立。
[0160] [數(shù)學(xué)式 23]
[0163] 此外，式(8)、式(9)中的n為面積要素和體積要素的總數(shù)。<Arff>i在要素 i為體積要 素的情況下是體積要素 i的有效表面積，在要素 i為面積要素的情況下是面積要素 i的面積。
[0164] as,分別是要素 i的與短波輻射、長波輻射相關(guān)的反射率，￡i為體積要素 i的射 出率。Sdirect,i是射入要素 i的來自太陽的直達(dá)短波福射通量，Sdiffuse,i是射入要素 i的大氣散 射短波輻射的輻射通量。Li是射入體積要素 i的大氣長波輻射的輻射通量，A6'-、 Arff ihky分別是要素i的太陽方向、天空方向的有效面積。
[0165] B(Td是從要素i利用熱輻射而射出的輻射通量。在僅計(jì)算所述的Gl,』作為長波輻 射的輻射通量時(在不按照波長范圍計(jì)算與長波輻射相關(guān)的輻射通量時），8(1\)使用斯特 藩-玻爾茲曼常數(shù)〇并由下式計(jì)算。
[0166] [數(shù)學(xué)式 24]
[0167] B(T)=〇T4
[0168] Sdirect, i、Sdiffuse, i使用由參數(shù)計(jì)算處理算出的天空因數(shù)《 i、本次作為模擬對象的 時刻用的陰影率口:并由下式計(jì)算。
[0169] [數(shù)學(xué)式 25]
[0172] 在此，S1*相對于水平面向下射入的太陽輻射通量，5( = (51，57,52))為太陽方位 向量。IU為面積要素i的單位法線向量，Cdir ect、Cdiff為用于直散分離的系數(shù)。
[0173] 由上式算出的Sdirect,i為面積要素i的Sdirect,i。體積要素i的Sdi rect,i使用由參數(shù)計(jì) 算處理算出的、本次成為模擬對象的時刻用的有效陰影率ITS，并由下式計(jì)算。
[0174] [數(shù)學(xué)式 26]
[0175] A￡soiar^afvctJ ~ C\nrect 0-~~
[0176] 此外，由于射出率￡l與要素i的吸收率相等，所以可使用"1-a^"作為射出率￡1。
[0177] [數(shù)學(xué)式 27]
[0178] ei=l-aL,i
[0179] 上述的式（8)和式(9)針對各個i = l~n成立。即，以下的兩個線性矩陣方程式成 立。
[0180] [數(shù)學(xué)式 28]
[0184] 在輻射熱計(jì)算處理時，首先對這些線性矩陣方程式求解，由此計(jì)算從各要素i射出 的福射通量Gs,i、GL,i。
[0185] 此外，在輻射熱計(jì)算處理時，由各要素i吸收的與短波輻射相關(guān)的凈輻射熱Rs,i[W] 和與長波輻射相關(guān)的凈輻射熱Rl;1[W]分別由以下的式(10)、式(11)計(jì)算。
[0186] [數(shù)學(xué)式 29]
[0189] ?溫度計(jì)算處理
[0190] 溫度計(jì)算處理（圖2;步驟S202)為如下的處理:利用基于在輻射熱計(jì)算處理中計(jì)算 出的輻射熱的熱平衡計(jì)算，來計(jì)算模擬對象空間內(nèi)的各面積要素(建筑物、地面）的表面溫 度和體積要素(樹冠內(nèi)的葉）的表面溫度。如圖2中示意性所示，該溫度計(jì)算處理利用了風(fēng)速 分布等計(jì)算處理的第n次的計(jì)算結(jié)果。
[0191] 除了采用將樹冠視為具有透過性的體積要素的形態(tài)系數(shù)來計(jì)算熱平衡計(jì)算中使 用的輻射熱之外，溫度計(jì)算處理時的各面積要素的溫度的計(jì)算步驟與熱平衡計(jì)算對溫度的 一般的計(jì)算步驟相同。因此，后文中，僅對樹冠(體積要素)的溫度的計(jì)算步驟進(jìn)行說明。
[0192] 如圖5中示意性所示，在作為樹木的樹冠的一部分的體積要素中，流入有短波輻射 的福射熱通量(radiation heat flux)Rs和長波福射的福射熱通量Rl，從該體積要素流出顯 熱通量H和潛熱通量LE。
[0193] 因此，與作為樹冠的體積要素i相關(guān)的熱平衡由下式表示。
[0194] [數(shù)學(xué)式 30]
[0196] 在此，Tle5af>1為要素i內(nèi)的葉的表面溫度[K]，ai為要素i內(nèi)的葉的面積密度[m 2/m3]。 Vi為要素i的體積[m3]，C為每單位葉面積的葉的熱容量[^/1(/111 2]。1^、1^分別為由葉吸收 的短波輻射的凈輻射熱（輻射熱通量的強(qiáng)度）[W]、長波輻射的凈輻射熱[W]，L為蒸發(fā)潛熱 [J/kg]。
[0197] 出為從葉向大氣釋放的顯熱輸送量(顯熱通量的強(qiáng)度）[WLEi為從葉向大氣蒸騰的 水蒸氣量[kg/s]。
[0198]從葉向大氣釋放的顯熱輸送量Hi和從葉向大氣蒸騰的水蒸氣量Ei由下式計(jì)算。
[0199] [數(shù)學(xué)式 31]
[0200] Hi = aiViKh(Tleaf,i-Tair,i)
[0201 ] Ei = aiVi0Kw( f leaf, i-f air, i )
[0202]在此，Tair>1為要素i內(nèi)的大氣溫度[K]，fair>1為體積要素i內(nèi)的大氣中的水蒸氣分 壓[Pa]，f ieaf, i為體積要素i內(nèi)的葉表面的飽和水蒸氣分壓[Pa]，Kh為對流熱傳遞系數(shù)[W/m2/ K]，1(?為對流水蒸氣輸送系數(shù)[kg/s/m 2/Pa]為蒸發(fā)效率。
[0203]在溫度計(jì)算處理時，使用某個時刻的葉表面溫度和熱通量，來計(jì)算時間A t后的葉 表面溫度Tieaf,i。
[0204]具體地說，經(jīng)過時間At所產(chǎn)生的葉表面溫度的變化量A Tleaf>1如果考慮了由At 的經(jīng)過引起的葉表面溫度的變化所產(chǎn)生的凈長波輻射、顯熱輸送量、蒸騰量的變化，則由下 式表不。
[0205] 「數(shù)學(xué)式 321
[0207] 因此，可以由下式求出葉表面溫度的變化量ATleaf,i。
[0208] [數(shù)學(xué)式幻]
[0210] 在溫度計(jì)算處理時，由該式求出葉表面溫度的變化量A Tleaf>1，然后由下式計(jì)算經(jīng) 過時間A t后的葉表面溫度Tleaf>1(n+1)。
[0211] [式 34] i leaf j - i kaf)
[0213] ?風(fēng)速分布等計(jì)算處理
[0214] 作為主處理的要素進(jìn)行的風(fēng)速分布等計(jì)算處理（圖2;步驟S203)為如下的處理:基 本上通過對密度、運(yùn)動量的輸送方程式求解，來計(jì)算模擬對象空間內(nèi)的各時刻的各部分的 流速、溫度、水蒸氣量。另外，風(fēng)速分布等計(jì)算處理為如下的處理：以將樹冠內(nèi)的葉的阻力、 葉所產(chǎn)生的喚醒生產(chǎn)(wake product ion)和消散(dissipation)的效果納入考慮中的方式， 計(jì)算各部分的流速、溫度、水蒸氣量。
[0215] 不過，為了考慮樹冠內(nèi)的葉的阻力、葉所形成的喚醒生產(chǎn)和消散的效果，風(fēng)速分布 等計(jì)算處理也可以使用由神田等提出的樹木模型(參照非專利文獻(xiàn)11)。
[0216] 因此，在風(fēng)速分布等計(jì)算處理時，將以下記述的考慮了葉的阻力的運(yùn)動方程式，與 含有葉所產(chǎn)生的喚醒生產(chǎn)和消散的效果的網(wǎng)格比例尺以下的紊流能量平衡式聯(lián)立來求解， 不過對此省略詳細(xì)說明。
[0217][數(shù)學(xué)式 35]
[0218]考慮葉的阻力的運(yùn)動方程式
[0221] 在此，F(xiàn):樹冠所產(chǎn)生的抗力，Cd:葉的阻力系數(shù)，a: P十面積密度[m2/m3]，U:標(biāo)量風(fēng)速 [m/s]，p:密度[g/m3]，p:壓力[Pa]，Rij:子網(wǎng)格比例尺的雷諾應(yīng)力。
[0222] [數(shù)學(xué)式 36]
[0223]紊流能量平衡式
[0229]在此，E:SGS(子網(wǎng)格比例尺)紊流能量[m2/s2]，S:樹冠所產(chǎn)生的喚醒生產(chǎn)和能量消 散的項(xiàng)，Km:禍粘性系數(shù)[m2/s]，A :紊亂的代表長度[m]，CS、Ce:LED常數(shù)，Cw:網(wǎng)格以上的流 場因葉的阻力而損失的能量之中，變換為網(wǎng)格比例尺以下的喚醒生產(chǎn)的能量的比率(0~ 1) 〇
[0230] 進(jìn)行主處理的運(yùn)算部12在每次完成溫度計(jì)算處理和風(fēng)速分布等計(jì)算處理時，輸出 各處理的計(jì)算結(jié)果(在本實(shí)施方式中，向存儲部14存儲）。然后，運(yùn)算部12在溫度計(jì)算處理等 的重復(fù)次數(shù)低于由模擬對象時間范圍等決定的重復(fù)次數(shù)的情況下，再次進(jìn)行輻射熱計(jì)算處 理、溫度計(jì)算處理和風(fēng)速分布等計(jì)算處理，在溫度計(jì)算處理等的重復(fù)次數(shù)低于由模擬對象 時間范圍等決定的重復(fù)次數(shù)的情況下，結(jié)束主處理。
[0231] 如上所述，本實(shí)施方式的模擬裝置10具有如下結(jié)構(gòu):將存在有多個建筑物和多顆 樹木的模擬對象空間內(nèi)的各要素吸收的輻射熱的效果以及樹木-大氣間的熱和水蒸氣交換 的效果納入考慮中，來計(jì)算該模擬對象空間的不穩(wěn)定的風(fēng)速、氣溫、水蒸氣的空間分布。因 此，根據(jù)本發(fā)明的模擬裝置，能夠高精度地(與現(xiàn)有的模擬技術(shù)相比適當(dāng)?shù)?計(jì)算存在有多 個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
[0232] 另外，模擬裝置10將各樹冠視為一個以上的具有透過性的體積要素，且計(jì)算如下 的形態(tài)系數(shù)作為與一個體積要素和一個面積要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)(參照式(5)、式(6))，所 述形態(tài)系數(shù)減少的值與透過該一個體積要素的輻射熱量對應(yīng)。另外，模擬裝置10計(jì)算如下 的形態(tài)系數(shù)作為與兩個體積要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)(參照式(7))，所述形態(tài)系數(shù)減少的值與 透過該兩個體積要素的輻射熱量對應(yīng)。而且，模擬裝置10使用計(jì)算出的各形態(tài)系數(shù)，計(jì)算在 各要素之間交換的輻射熱量。因此，根據(jù)模擬裝置10,能夠以不需要另外計(jì)算樹干內(nèi)部的狀 態(tài)的方式(換句話說，以低計(jì)算成本），良好地模擬含有樹冠的三維空間的輻射熱輸送現(xiàn)象。
[0233] 《變形方式》
[0234] 上述實(shí)施方式的模擬裝置10可進(jìn)行各種變形。例如，可以將模擬裝置10變形為不 將樹冠視為體積要素的裝置(將樹冠表面視為面積要素來計(jì)算輻射熱的裝置）。另外，也可 以將模擬裝置10變形為如下裝置:計(jì)算不考慮2要素之間的透過率T的形態(tài)系數(shù)，并在計(jì)算 輻射通量時等考慮2要素之間的透過率。不過，在計(jì)算形態(tài)系數(shù)時考慮2要素之間的透過率T 的方式能得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，且計(jì)算成本較低。因此，優(yōu)選采用所述的形態(tài)系數(shù)。
[0235] 另外，樹冠的體積熱容量Ca通常極小，因此可以將模擬裝置10變形為以Ca = 0來計(jì) 算葉表面溫度的裝置。另外，也可以將模擬裝置10變形為使用定義式的解析解作為一部分 或者全部的形態(tài)系數(shù)的裝置。
[0236]模擬裝置10為通過隱式歐拉法計(jì)算葉溫度的裝置，不過也可以將模擬裝置10變形 為通過顯式算法計(jì)算葉溫度的裝置或通過2次精度的Crank-Nicholson法計(jì)算葉溫度的裝 置。不過，隱式算法更容易得出準(zhǔn)確的值，因此優(yōu)選葉溫度的計(jì)算法采用隱式算法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種模擬裝置，其特征在于，包括： 生成單元，根據(jù)表示存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的數(shù)據(jù)，生成模擬 用數(shù)據(jù)，所述模擬用數(shù)據(jù)用于將所述模擬對象空間視為在各2要素之間交換輻射熱的多個 要素； 形態(tài)系數(shù)計(jì)算單元，基于由所述生成單元生成的模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述多個要素中 的考慮了順序的各2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)； 第一計(jì)算單元，使用由所述形態(tài)系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的形態(tài)系數(shù)，來計(jì)算各要素吸收 的凈輻射熱； 第二計(jì)算單元，計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布； 第三計(jì)算單元，使用葉吸收的凈輻射熱、存在有葉的空間的大氣的溫度、所述大氣中的 水蒸氣分壓、以及葉表面的飽和水蒸氣分壓，來計(jì)算所述模擬對象空間內(nèi)的各樹木的葉的 溫度；以及 第四計(jì)算單元，通過使所述第一~第三計(jì)算單元反復(fù)發(fā)揮功能，從而考慮了各樹木的 樹冠與大氣之間的熱和水蒸氣的交換量，來計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣 量的不穩(wěn)定的空間分布。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬裝置，其特征在于，所述第三計(jì)算單元利用隱式算法計(jì)算 各樹木的葉的溫度。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬裝置，其特征在于， 所述生成單元生成用于將所述多顆樹木的樹冠視為體積要素的模擬用數(shù)據(jù)， 所述形態(tài)系數(shù)計(jì)算單元基于所述模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算如下的形態(tài)系數(shù)作為與含有一個或 者兩個體積要素的2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù)，該形態(tài)系數(shù)減少的值與透過該一個或者兩個體 積要素的輻射熱量對應(yīng)。4. 一種模擬方法，其特征在于，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行如下的處理： 生成處理，根據(jù)表示存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的數(shù)據(jù)，生成模擬 用數(shù)據(jù)，所述模擬用數(shù)據(jù)用于將所述模擬對象空間視為在各2要素之間交換輻射熱的多個 要素； 形態(tài)系數(shù)計(jì)算處理，基于由所述生成處理生成的模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述多個要素中 的考慮了順序的各2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù);以及 主處理，包括第一計(jì)算處理、第二計(jì)算處理和第三計(jì)算處理，所述第一計(jì)算處理使用由 所述形態(tài)系數(shù)計(jì)算處理計(jì)算出的形態(tài)系數(shù)，來計(jì)算各要素吸收的凈輻射熱，所述第二計(jì)算 處理計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布，所述第三計(jì)算 處理使用葉吸收的凈輻射熱、存在有葉的空間的大氣的溫度、所述大氣中的水蒸氣分壓、以 及葉表面的飽和水蒸氣分壓，來計(jì)算所述模擬對象空間內(nèi)的各樹木的葉的溫度，所述主處 理反復(fù)進(jìn)行所述第一~第三計(jì)算處理，以便考慮了各樹木的樹冠與大氣之間的熱和水蒸氣 的交換量，來計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。5. -種模擬程序，其特征在于，使計(jì)算機(jī)進(jìn)行如下的處理： 生成處理，根據(jù)表示存在有多個建筑物和多顆樹木的模擬對象空間的數(shù)據(jù)，生成模擬 用數(shù)據(jù)，所述模擬用數(shù)據(jù)用于將所述模擬對象空間視為在各2要素之間交換輻射熱的多個 要素； 形態(tài)系數(shù)計(jì)算處理，基于由所述生成處理生成的模擬用數(shù)據(jù)，計(jì)算與所述多個要素中 的考慮了順序的各2要素相關(guān)的形態(tài)系數(shù);以及 主處理，包括第一計(jì)算處理、第二計(jì)算處理和第三計(jì)算處理，所述第一計(jì)算處理使用由 所述形態(tài)系數(shù)計(jì)算處理計(jì)算出的形態(tài)系數(shù)，來計(jì)算各要素吸收的凈輻射熱，所述第二計(jì)算 處理計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布，所述第三計(jì)算 處理使用葉吸收的凈輻射熱、存在有葉的空間的大氣的溫度、所述大氣中的水蒸氣分壓、以 及葉表面的飽和水蒸氣分壓，來計(jì)算所述模擬對象空間內(nèi)的各樹木的葉的溫度，所述主處 理反復(fù)進(jìn)行所述第一~第三計(jì)算處理，以便考慮了各樹木的樹冠與大氣之間的熱和水蒸氣 的交換量，來計(jì)算所述模擬對象空間的風(fēng)速、溫度和水蒸氣量的不穩(wěn)定的空間分布。
【文檔編號】G01W1/00GK105899974SQ201480062469
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】松田景吾, 高橋桂子
【申請人】國立研究開發(fā)法人海洋研究開發(fā)機(jī)構(gòu)