CloudField · 云微物理参数化交互式诊断与民航气象仿真工具

Interactive Cloud Microphysics & Aviation Weather Simulation Sandbox (WebGL2 · DE / EN / ZH)

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核心定位：首个面向民航低能见度气象研判的浏览器端云微物理交互仿真工具（德 / 英 / 中三语本地化 · 纯前端 WebGL2 零依赖离线沙盒）。

一个纯前端、离线运行的云微物理参数化诊断、复杂气象特情分析与大涡模拟（ICON-LES / WRF）前处理沙盒：以可调参数对应经典单矩/双矩微物理方案（Kessler 1969、Khairoutdinov & Kogan 2000、Seifert & Beheng 2006 / ICON 2-moment、Koschmieder 能见度定律、多分散米氏散射），内置 ETH CLOUDLAB 过冷层云催化播云（WBF 冰化消云沟槽） 三维/二维联动诊断、民航复杂运行气象支持（METAR/SPECI/TAF、VIS/RVR/CMV、跑道风分解、高原 QNH/QFE、低温高度修正、飞机积冰指数） 以及模式配置与科研数据导出。

Overview (EN): CloudField is the first browser-based interactive cloud microphysics and aviation weather simulation sandbox designed for low-visibility meteorological decision support, atmospheric physics education, and Large-Eddy Simulation (ICON-LES / WRF) pre-processing. Running 100% offline in WebGL2 with zero external dependencies and full DE / EN / ZH trilingual localization, it bridges 1-moment / 2-moment bulk microphysics schemes (Kessler 1969, KK2000, Seifert & Beheng 2006), glaciogenic cloud seeding simulation (ETH CLOUDLAB Wegener–Bergeron–Findeisen trenching), METAR / SPECI / TAF inversion, runway VIS / RVR / CMV & ILS $3^\circ$ slant visual range (SVR), aircraft icing (SLD / ICAO Doc 9640 HOT), and ABL micrometeorology inflow export for MATLAB/Simulink, OpenFOAM, ANSYS Fluent/FENSAP-ICE, and ParaView VTK.

Überblick (DE): Interaktives Browser-Diagnose- und Simulationswerkzeug für Wolkenmikrophysik, Wolkenimpfung (ETH CLOUDLAB / WBF-Prozess) und Flugmeteorologie (METAR/TAF, RVR/SVR, Vereisung, ICON-LES-Vorverarbeitung) — reines WebGL2-Frontend, vollständig offline, dreisprachig (Deutsch / Englisch / Chinesisch).

Copyright © 2026 Tianyuan.J.Z (Zhang Heinrich) · 作者：Heinrich.Z & Tianyuan.J.Z · All Rights Reserved

CloudField 将三维实时体积云渲染与云微物理参数化、遥感观测算子及民航运行气象规程结合在同一离线环境中：

• 能见度与多相态消光计算：基于 β = 3·LWC/(2·ρ_w·r_e)（叠加多分散 Mie 有效方差 $\nu_{\text{eff}}$ 修正与非球形冰晶习惯因子）及 Koschmieder 定律 V = -ln(ε)/β（ε=0.02）。同时计入边界层气溶胶消光与云底以下降雨/降雪粒子下落消光（Marshall–Palmer 雨滴谱与 Sekhon–Srivastava 雪谱经验关系），实时给出 β、LWC、$r_e$、$N_c$ 及垂直廓线对比。
• 三套微物理参数化并排对比、源汇收支拆解与降水耗云质量守恒反馈（Kessler / KK2000 / ICON-SB06）：支持切换 Kessler 1969（单矩阈值型）、KK2000（双矩大涡模拟幂律型） 与 ICON-SB06（Seifert & Beheng 2006 双矩谱宽耦合型），同屏绘制不同云滴数浓度 $N_c$ 下的准稳态降水率响应曲线，实时拆解**自动转化（$P_{\text{ac}}$）、碰并收集（$P_{\text{gr}}$）与 WBF 冰化（$P_{\text{wbf}}$）贡献占比，支持降水转化耗散三维/二维云场密度的质量守恒反馈（washoutFeedback）**及气溶胶-上升气流 CCN 活化耦合（Twomey 第一间接效应与 Albrecht 第二间接效应诊断）。
• ETH CLOUDLAB 人工播云（WBF 冰化）三维/二维沙盒与靶区最佳播撒点反演：支持点源播撒 AgI 碘化银（$-5^\circ\text{C}$ 阈值）或液态 $\text{CO}2$（$-0.5^\circ\text{C}$ 阈值），按 Murphy & Koop (2005) 过冷水面与冰面饱和水汽压差 $\Delta e{wi}(T)$ 驱动 Wegener–Bergeron–Findeisen（WBF） 水汽竞争过程，在 3D 视口与 2D 水平剖面中雕刻顺风向高斯扩散消云沟槽（Seeding Trench）；提供跑道靶区最佳上风向播撒点自动反演（optimalSeedingPoint），定量给出沟槽内能见度增益、跑道 CAT-I 标准恢复情况及播云前后的飞机积冰指数消减。
• 双模式热力学探空图解（T-z 直角廓线 ↔ Skew-T log-p 斜温图）、守恒量诊断与 LCL 云底耦合：底部主导垂直廓线画布支持一键切换 T-z 直角廓线图 与气象科研标准 Skew-T log-p 斜温-对数压力图（含 $45^\circ$ 倾斜等温线、干绝热线 $\theta$、CAPE 正浮力红区与 CIN 负浮力蓝区阴影、顶部 LWC 独立副坐标轴及湿球温度 $T_w(z)$ 曲线）；按 Bolton (1980) 精确公式输出位温 $\theta$、相当位温 $\theta_e$、饱和相当位温 $\theta_{es}$、湿球温度 $T_w$、湿球零度层（WBZ）、水汽混合比 $r_v$ 与位势不稳定判据 $\Delta\theta_e(0\to 3\text{km})$，采用虚温 $T_v$ 浮力修正计算真实气块抬升轨迹、CAPE、CIN 与 LI；支持开启 LCL 热力学自动锚定对流云底（thermoCoupledBase） 及导入实测探空（z, p, T, Td）分段插值识别逆温层与冻雨暖鼻层。
• 多通道遥感观测算子、机载 X 波段气象雷达（WXR）与辐射能量收支：计算柱积分液水路径（LWP）、冰水路径（IWP）、总水路径（TWP）、地表向下短波辐照度、云球面反照率、耦合地表反照率的短波云辐射效应（$\text{CRE}{\text{SW}}$）、Twomey 辐射强迫（$\Delta F{\text{Twomey}}$）、$10.8\ \mu\text{m}$ 红外窗区卫星亮温、含双程 Beer–Lambert 衰减与退偏比的激光雷达后向散射；同时提供地面 S 波段天气雷达反射率（dBZ）与机载 X 波段（9.3 GHz，ARINC 708 四色标准）前视气象雷达双程雨衰修正及 PAC 雨衰阴影告警。
• 民航地面塔台、签派与机载进近运行支持：
  • METAR / SPECI / TAF 解析、质控与反演：兼容国际标准（KT、Axxxx 英寸汞柱）与中国民航规范（MPS 米/秒风速、CAVOK、NSC/SKC、VVxxx 垂直能见度、近时天气与风切变组）；对低能见度大雾/霾报文自动反演贴地雾层与边界层气溶胶；支持将含 BECMG / TEMPO / FM 的多时段复杂 TAF 报文直接转化为时间序列并绘制能见度演变曲线。
  • VIS / RVR / CMV、跑道三段式 RVR（TDZ / MID / END）与 ILS $3^\circ$ 下滑道斜程能见度（SVR）：遵循 ICAO Doc 9365 与 EASA AMC NCO.OP.110，结合有效能见度/RVR 与最低 BKN/OVC 云底高（Ceiling）判定 CAVOK / VMC / CAT-I / CAT-II / CAT-IIIA~C 等级；沿 3.6 km 跑道轴线实时采样接地区（TDZ）、中间段（MID）、停止端（END）三段式 RVR；计算飞行员沿 ILS $3^\circ$ 下滑道进近的斜程能见度（SVR）与决断高（DH 200 ft / 100 ft）目视参考建立判据；支持跑道磁航向顶风/顺风/正侧风分量分解与超限告警。
  • 高原/高高原机场 QNH↔QFE、密度高度（DA）与严寒机场高度表修正：内置中国民航机场表（WGS-84 坐标与海拔），自动识别一般高原（$\ge 1524\text{ m}$）与高高原机场（$\ge 2438\text{ m}$），实时换算修正海平面气压 QNH、场面气压 QFE、计入高湿虚温修正的密度高度（Density Altitude，DA）与起飞滑跑距离增量，并按 ICAO Doc 8168 (PANS-OPS) 计算严寒天气下决断高（DH/MDH）的低温气压高度表正修正量。
  • 飞机积冰（SLD）、地面除防冰液保持时间（ICAO Doc 9640 HOT）、颠簸耗散率（EDR）与低空风切变（LLWS）：根据过冷水含量（SLWC）、温度效率窗（$0 \sim -38^\circ\text{C}$）与有效滴径 $r_e$ 计算飞机积冰严重度与 SLD 告警；按 ICAO Doc 9640 / SAE ARP4737 计算地面除防冰液（Type I / Type II / Type IV）在霜、冻雾、小/中雪、冻毛毛雨与轻度冻雨下的保持时间窗口（Holdover Time，HOT，分钟）；输出国际民航标准**湍流涡旋耗散率 $\text{EDR}$（$\text{m}^{2/3}\text{s}^{-1}$）**与进近走廊 $0\text{–}500\text{ m}$ 低空垂直风切变（$\text{kt/100ft}$）及微下击暴流告警。
  • CCAR-121 / ICAO Annex 6 备降场最低标准与单屏签派放行简报（签派放行总览）：支持按一套导航设施（云高 $+120\text{ m}$ / 能见度 $+1600\text{ m}$）与双套独立导航设施（云高 $+60\text{ m}$ / 能见度 $+800\text{ m}$）核算目的地/起飞备降场天气资质，并在「数据接口 → 签派放行总览」页生成汇总场压/密度高度、跑道风、三段 RVR、除防冰保持时间、备降场标准与高空危险天气的单屏签派放行与塔台管制综合简报（RELEASE / CAUTION / HOLD）。
  • 低空经济（UAV / eVTOL / 播云无人机）适航与光电吊舱（EO/IR）透过率评估：针对 $0\text{–}1000\text{ m AGL}$ 低空空域（uavLowAltitudeAssessment），综合评估无除冰碳纤维旋翼积冰指数、锂电池低温可用容量折减率（$%$）、抗风与湍流边界、$1\text{ km}$ 斜距可见光（$550\text{ nm}$）与短波红外（$1550\text{ nm}$）光电吊舱大气透过率，输出 GO / CAUTION / NO-GO 适航放行状态与受限因子。
  • 高空巡航（FL260–FL400）飞机凝结尾迹（Contrail）与静力稳定度评估：按 ICAO / WMO Schmidt–Appleman 判据（cruiseContrailAssessment）计算巡航高度层混合斜率 $G$（$\text{Pa/K}$）、凝结尾迹临界生成温度 $T_{\text{LM}}$、对冰相对湿度 $\text{RHi}$ 与冰过饱和区（ISSR）持续性卷云尾迹生成判据，同时输出巡航层位温 $\theta$ 与 Brunt–Väisälä 静力稳定度频率 $N_{\text{BV}}$。
• MATLAB / Simulink、主流 CFD 求解器与结冰软件原生兼容：
  • 大气边界层（ABL）风廓线与 $k\text{–}\varepsilon$ 湍流入口剖面（Atmosphere.windProfileAt）：生成随高度变化的 Hellmann 幂律风切变、北半球 Ekman 螺线风向顺转（$0 \to +20^\circ$）、速度分量 $(u, v, w)$、湍流动能 $\text{TKE } k(z)$（$\text{m}^2/\text{s}^2$）、湍流耗散率 $\varepsilon(z)$（$\text{m}^2/\text{s}^3$）、空气密度 $\rho(z)$、位温 $\theta(z)$ 与比湿 $q_v(z)$。
  • FENSAP-ICE / NASA LEWICE 7-Bin Langmuir 多分档液滴谱与收集效率（Physics.langmuirDropletSpectrum）：计算中值体积直径 $\text{MVD}$、Langmuir 7 档粒径权重、无量纲惯性参数 $K_0$、机翼/旋翼前缘驻点收集效率 $\beta_0$，以及基于 Messinger (1953) 热平衡的冻结分数 $f_{\text{freeze}}$ 与冰型（霜冰 RIME / 混合冰 MIXED / 明冰 GLAZE）。
  • 多生态工程与科研一键导出：支持直接导出 MATLAB / Simulink / Aerospace Blockset 原生工作区脚本（.m）、OpenFOAM 2.0 ABLConditions 边界层入口字典（.foam）、ANSYS Fluent S-Expression 边界廓线与 FENSAP-ICE 液滴谱（.prof）、ParaView / Tecplot / VisIt 三维结构化网格标量与风矢量场（.vtk）、ICON-LES / WRF Fortran Namelist（.nml）、CLOUDLAB 实验清单（.yaml）、57 层完整垂直廓线 CSV，并同时提供 Python SDK（sdk/cloudfield_sdk.py） 与 MATLAB / GNU Octave SDK（sdk/cloudfield_sdk.m）。

# 方式 A：直接打开（离线，零依赖）
# 用浏览器打开 index.html 即可（推荐 Chrome/Edge，需支持 WebGL2）

# 方式 B：本地静态服务（避免个别浏览器对 file:// 的限制）
python3 -m http.server 8080
# 然后访问 http://127.0.0.1:8080/

无需联网、不上传任何数据。所有计算在浏览器本地完成。

界面语言与单位：顶栏右侧的 DE / EN / 中文 切换界面语言（顺序即德→英→中，默认德文），旁边的 常用 / SI 切换单位体系（hPa↔Pa、°C↔K、km↔m），两者均保存在本地 localStorage。详见第 6、7 节。

CloudField/
├── index.html              # 顶栏 + 三栏：控制面板 | 视口（含剖面高度轴） | 诊断面板（读数/公式/色标）
├── LICENSE-TERMS.md        # 授权条款（All Rights Reserved；仅公开供查阅，使用需书面许可）
├── README.md
├── 开发日志.md              # 开发历程与版本更新记录
├── .gitignore
├── css/style.css           # 界面样式表（深色气象台主题）
├── js/
│   ├── i18n.js             # 三语层：中文/英文/德文（默认德文），顶栏分段切换 + data-i18n
│   ├── units.js            # 单位体系：常用(hPa/°C/km) ↔ SI(Pa/K/m)，显示层实时换算
│   ├── colormap.js         # 各物理量独立色标与归一化区间，导出 256×1 LUT 给着色器
│   ├── gl-utils.js         # WebGL2 基础工具集
│   ├── camera.js           # 轨道相机（透视/顶/侧/前 视角）
│   ├── atmosphere.js       # 大气热力与微物理核心模型（STATE / 探空分段插值 / WBF 水汽差 / 风平流）
│   ├── clouds.js           # WebGL2 体积云渲染器（早停 / 抖动+TAA / 空区间跳步 / 自适应 DPR / Worker）
│   ├── sliceaxis.js        # 可拖拽剖面高度轴，与 3D 云场水平切片亮线联动
│   ├── monitor.js          # 垂直廓线 / 水平切片 / 仪表卡 / 能见度仪表盘 / 曲线·场·热力图·泰勒图
│   ├── gui.js              # 控制面板与高级诊断弹窗（含 CLOUDLAB、时序、空间场、敏感性、质控等分页）
│   ├── integration.js      # 民航与系统集成：METAR/TAF · VIS-RVR-CMV · 跑道风 · 机场表(QFE/低温修正) · Bridge
│   ├── main.js             # 初始化、渲染主循环、顶栏状态、弹窗、分享链接恢复、Bridge 接线
│   ├── physics.js          # 详细消光分解 / 相态与冰晶习惯 / 降水消光 / 飞机积冰指数 / 空间统计 / 敏感性扫描
│   ├── mie.js              # 多分散米氏散射（反常衍射 + 5 点 Gauss-Hermite 求积）Q_ext 查表
│   ├── radiation.js        # 双流近似 T/R 查表（地表太阳辐照度、云球面反照率）
│   ├── spectrum.js         # Gamma / 对数正态 / 实测滴谱 → N、r_e、ν_eff、LWC 矩计算
│   ├── phases.js           # 相态分档与预设（纯水/混合/卷云/降雪/对流）
│   ├── operators.js        # 观测算子：LWP/IWP、CRE_SW、辐照度、反照率、卫星亮温、激光雷达、雷达 dBZ
│   ├── kessler.js          # 微物理演进与方案对比（Kessler / KK2000 / ICON-SB06 + WBF 冰化消耗）
│   ├── timeseries.js       # 时变预报：CSV / TAF 时序插值推进与能见度演变曲线
│   ├── qc.js               # 探空 / METAR 数据质控（兼容 MPS/KT、静力平衡与逆温检验）
│   ├── validation.js       # 偏差 / MAE / RMSE / 相关系数 + 泰勒图
│   ├── export.js           # METAR / IWXXM / BUFR / GRIB / Namelist / YAML / CSV 导出与推送
│   ├── batch.js            # 多站点批量诊断（供 CLI 与 Python SDK 调用）
│   ├── recorder.js         # 场景录制与回放（状态快照时间轴）
│   ├── report.js           # 自包含 HTML 诊断报告 / 截图标注 / 分享链接（URL 状态编码）
│   └── help.js             # 参数释义卡片 + 典型天气场景预设
├── tools/
│   └── cli.js              # Node 命令行批处理工具（支持导出 CSV / JSON / MATLAB / OpenFOAM / Fluent / VTK / Namelist / YAML）
├── sdk/
│   ├── cloudfield_sdk.py   # Python SDK：封装 CLI 批处理与科研/CFD 多格式解析
│   └── cloudfield_sdk.m    # MATLAB / GNU Octave SDK：一键导入工作区结构体、1D 查找表、二维切片与批量计算
├── bridge-adapter/         # 独立 IPC 服务端进程（Node，纯内置模块）
│   ├── server.js
│   ├── schema.js
│   ├── airports_cn.js
│   ├── package.json
│   └── README.md
└── docs/
    ├── methodology.md      # 物理公式、参数化映射、民航换算规程与方法学说明
    ├── architecture.md     # Core/Worker + Renderer + Bridge 系统架构
    └── roadmap.md          # 功能规划与演进记录

详细推导与参数化说明见 docs/methodology.md。

1. 气象数据输入与时序转化：支持 METAR / SPECI / TAF 解析（ICAO Annex 3 + WMO FM15/16 及中国民航 MPS 规范），解析结果可一键驱动三维场景（含低能见度大雾/垂直能见度自动成雾反演）；复杂 TAF 的 BECMG / TEMPO / FM 演变段可直接生成时间序列演变曲线。
2. VIS / RVR / CMV 与跑道运行分析：提供三模式切换（ICAO Doc 9365 + EASA NCO.OP.110）、CMV 禁用条款交互核查、CAVOK / CAT-I…IIIC 预设、与当前 3D 场景最差能见度/最低云底高的双向同步，以及跑道磁航向顶风、顺风、正侧风分量分解与超限提示。
3. IPC 实时通信：WebSocket Delta 协议（snapshot / delta / telemetry，schema 版本化）+ REST API + 事件录制与时间轴回放。
4. 机场数据库与高原/低温运行核算：内置中国民航代表性机场表（WGS-84 经纬度与海拔），支持跨语言搜索、设为当前活动运行场站（联动 METAR 导出）、高原/高高原机场等级标识、QNH ↔ QFE 实时换算，以及严寒条件下决断高（DH）的 ICAO Doc 8168 低温修正。

入口：界面右上“数据接口”按钮 → 六个标签页（METAR/TAF、VIS/RVR/CMV、机场表、签派放行总览、Bridge、事件录制/回放）。

• 默认语言：德文（Deutsch）。
• 顶栏右侧 DE / EN / 中文 分段控件切换（第一德语、第二英语、第三中文，选择记忆于 localStorage）。
• 覆盖范围：控制面板、工具栏、HUD、底部监控、能见度仪表盘、高级诊断弹窗、说明弹窗，以及“数据接口”面板的全部界面文案；ICAO 现在天气代码描述（23 个）与内置机场表（63 个）的机场名同样提供三语，机场搜索支持跨语言命中（任输中文/英文/ICAO/IATA）。
• 运行环境：需要支持 WebGL2 的浏览器（3D 视口）。若初始化或渲染失败，加载区会显示简洁的三语错误摘要，完整日志可查看浏览器控制台（F12）。

信息架构

• 顶栏：品牌、运行状态（播放/暂停 + 时间流速 + 渲染质量 + FPS）、单位体系、语言。
• 右侧面板分三个 Tab：读数（当前值 + 历史曲线 + 对比快照）/ 公式（每条公式下方附当前数值代入结果）/ 色标（各物理量色标条与当前值指针）。
• 底部垂直廓线图作为主导读图窗口（画布 640×230，同时绘制温度 $T(z)$、露点 $T_d(z)$、液态水含量 $\text{LWC}(z)$ 与冰相分数 $f_{\text{ice}}(z)$），实时读数收成 12 张紧凑仪表卡，模拟状态单独一栏。

交互反馈

• 每条滑块右侧均有实时数值回显（且上下限与步长随常用/SI 单位自动切换）。
• 风向采用罗盘旋钮：0–360° 周期量，同时给出来向指针、流向箭头与八方位名称。
• 视口右侧的剖面高度轴可拖拽（也可点击轨道跳转或滚轮微调），手柄高度对应水平切片高度，3D 云场内同步绘制琥珀色高亮切片边框；轴上另有只读橙色标记指示当前最低能见度所在高度。

色标与口径

• 四个微物理量各有独立色标与归一化区间：

  量	色标（冷暖/感知均匀）	归一化区间
  云水 LWC	蓝 → 白 → 红（冷暖）	0 – 1.5 g/m³
  消光 β	viridis	0 – 80 km⁻¹
  有效半径 rₑ	cividis	2 – 25 µm
  滴数浓度 N	plasma	0 – 1000 cm⁻³

  色标定义在 js/colormap.js，同一份定义导出为 256×1 LUT 纹理交给着色器，3D 云体、水平切片、图例色标条三处颜色严格一致。

• 3D 云体可叠加半透明微物理着色（LWC / β / 派生 $r_e$ / 滴数浓度 $N$），不透明度可调。

• 总云量口径：1 − Π(1 − 各层云量)，按各层随机重叠（相互独立）合成。

单位体系

• 常用：°C / hPa / km / m·s⁻¹；SI：K / Pa / m / m·s⁻¹。物理计算内部统一使用 °C、hPa、km，在显示层做无损换算。

为了在浏览器内兼顾实时帧率与三维微物理保真度，WebGL2 体积云渲染器（js/clouds.js）采用了以下设计：

1. 保守邻域膨胀的 Occupancy 粗网格：Web Worker 计算 16³ 粗网格后执行 3×3×3 邻域最大值膨胀，并上传为 R16F 线性过滤三维纹理，避免薄云或碎积云边缘在空区间跳步时被误判截断。
2. 连续过渡步长与真实段长光学厚度结算：光线步进长随 occupancy 连续插值过渡，光学厚度按当前步的实际几何段长 d · step · absorb 积分，消除体素网格边界伪影。
3. 三维 GPU 与二维 CPU 同源分形噪声：三维片元着色器、Occupancy Worker 与 CPU 诊断模块（js/atmosphere.js）共用同一套三线性插值值噪声与 5 阶分形布朗运动（fBm），并按统一的顺风向上游回溯 p - uWind * uTime 平流，确保三维视口、二维水平剖面与单点探针读数同源。
4. 向阳阴影早停与自适应分辨率：向阳次级光线超出云顶或累积光学厚度超过 3.2 时提前终止；渲染分辨率根据帧耗时 EMA 在 0.55–1.5 DPR 之间平滑调节（带防抖死区，保护 TAA 时域抗锯齿累积帧）。

本软件为专有软件（proprietary），全部权利由作者保留。本仓库在 GitHub 上仅用于版本管理与备份，不构成对任何第三方的使用许可或公开授权。

使用授权：如需使用本软件，请联系作者获取书面授权。

• 作者邮箱：zhangheinrich@foxmail.com

免费授权（学术与科研用途）：在德国、中国、法国的学术与科研用途，当项目/课题的纵向经费低于 30,000 美元（USD 30,000）时，经作者书面授权后可免费使用；使用时必须引用本项目，并作出书面鸣谢。

其他用途（商业与业务运营、经费达到或超过上述额度、或其他国家/地区）不在免费授权范围内，须与作者另行协商并获得书面授权。

版权：© Tianyuan.J.Z（Zhang Heinrich），保留所有权利。

补充说明（素材与署名）：

• 界面上的 © 标识为本项目的自有版权署名（顶栏品牌区、侧栏页脚）。
• 全站零外部资源：不引第三方字体（用系统字体栈）、不引图片/图标（界面里的 ☁ ✕ ▾ 等均为 Unicode 字符）、不引 CDN 脚本。
• 物理公式与参数化方案均为公开文献（Kessler 1969、Khairoutdinov & Kogan 2000、Seifert & Beheng 2006、Murphy & Koop 2005、Koschmieder、Ångström、ICAO Doc 9365、ICAO Doc 8168、EASA NCO.OP.110），引用见 docs/methodology.md。

所有计算在本地浏览器完成，不采集、不上传任何数据。VIS/RVR/CMV 转换遵循 ICAO Doc 9365 与 EASA AMC 至 NCO.OP.110（2024 第5版）。

CloudField 是纯前端、离线、零外部资源的单页应用，唯一的硬性要求是浏览器支持 WebGL2（着色器使用 sampler3D、R16F 可线性过滤纹理、GLSL ES 3.00）。

技术特性

• 渲染：WebGL2 片元着色器体积光线步进（ray-marching），步数 = 36 + 64×质量（默认质量 0.8 → 约 87 步）；自适应 devicePixelRatio（上限 1.5），并按帧时间 EMA 自动调节渲染分辨率。
• 计算：occupancy 粗网格（16³ + 3×3×3 膨胀）在 Web Worker 中计算，主线程负责物理诊断与 UI。
• 显存：occupancy 纹理约 16 KB；TAA/累积为 3 张 RGBA8 目标，随画布分辨率线性增长（1080p×1.5dpr ≈ 31 MB）。

• ETH CLOUDLAB / ICON-LES：用大涡模拟复现外场播云实验、对比不同微物理参数化方案并开展敏感性试验——本工具以浏览器端实时可调的交互式沙盒形式，服务于微物理教学、实验前处理与民航复杂低能见度气象研判。

感谢 MonikaSong G.C（南京） 提供专业知识支持。

感谢 Alvin Lv 提供稳定性测试协助。

感谢 Huaneng Yuan 提供测试协助。

© Tianyuan.J.Z · 作者 Heinrich.Z & Tianyuan.J.Z