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城市街谷的空气流动与污染物扩散研究——物理模型的发展及数学模拟
随着城市建设的快速发展，城市街谷狭长的空间越来越受到人们的关注。这个狭长的空间在城市气候中起着至关重要的作用，不仅决定了城市的气候特征和城市污染，还影响到人们的生活和健康。因此，城市街谷的空气流动与污染物扩散研究逐渐成为重要的研究领域。
在城市街谷的空气流动与污染物扩散研究中，物理模型的发展起着关键作用。物理模型是城市街谷空气流动和污染物扩散的基础。目前，主要有三种物理模型：基于大气边界层的模型、基于无限平面模型和基于3D建模的模型。
基于大气边界层的模型是城市气象学领域的研究重点，该模型通常用于研究城市的大气边界层理论和城市气候特征。但是，这种模型对于城市街谷中复杂的流动和污染物扩散问题的研究效果不佳。
基于无限平面模型是城市街谷流场的经典模型，其主要思想是把城市街道看作是无限长的平面，并通过数值模拟计算流场的流速和压力分布，进而计算污染物的扩散情况。然而，这种模型无法考虑城市街谷中建筑物、车辆等非均匀物体的复杂影响。
基于3D建模的模型是目前应用最广泛的模型，其主要特点是在计算过程中考虑了复杂的建筑物和道路等城市街谷模型的结构和细节信息。这种模型需要复杂的计算方法和大量的计算资源，但是对于城市街谷的研究有着非常高的精度和可行性。
除了物理模型，数学模拟也是城市街谷空气流动和污染物扩散研究的重要手段之一。城市街谷空气流动和污染物扩散的数学模拟主要是基于计算流体力学（CFD）和多物理场耦合模型进行的。这些模型可以用于对城市街谷空气流动和污染物扩散的数值模拟，对城市街谷的污染特性进行分析和预测，并为城市规划和环境管理提供科学依据。
总之，城市街谷的空气流动与污染物扩散研究是一个复杂而重要的研究领域。物理模型和数学模拟两种方法相辅相成，通过不断地调整和优化，可以逐步提高模型的可靠性、精度和适用范围，并为城市规划和环境管理提供有效的科学支持。