sdr
index
/users/schrei_f/src/py4CAtS/lbl/sdr.py

Speed dependent Voigt (SDV) and Rautian (SDR) functions K(x,y,...)
 
The generalizations of the Voigt function K(x,y) with one and/or two additional arguments q and/or r.
 
ARGUMENTS:
x = sqrtLn2*(vGrid-vLine)/gammaG      (vGrid = wavenumber (grid);   vLine = actual line position (incl. shift))
y = sqrtLn2*gammaL/gammaG             (gammaL = gamma0 speed averaged broadening at actual p,T)
q = sqrtLn2*gamma2/gammaG             (gamma2 = quadratic dependence of broadening parameter at p,T)
r = sqrtLn2*nu_vc/gammaG              (frequency of velocity-changing collisions (Dicke narrowing)  (= zeta in Varghese&Hanson))
 
 
REFERENCES:
BWB = Boone, Walker, Bernath:
An efficient analytical approach for calculating line mixing in atmospheric remote sensing applications.
JQSRT 112(6), pp. 8=980-089, 2011
 
TNH = Tran, Ngo, Hartmann: Efficient computation of some speed-dependent isolated line profiles.
JQSRT 129, pp. 199–203, 2013. (Erratum: JQSRT 134, 104 (2014))
 
FS:    Computational aspects of speed-dependent Voigt profiles. JQSRT 187, pp. 44-53, 2017
FS+PH: Computational aspects of speed-dependent Voigt and Rautian profiles. JQSRT 258, 107385, 2021

 
Modules
       
numpy

 
Functions
       
rautian(x, y, r=0.0, cerf=<function zpf16p at 0x7f827f1db7b8>)
Evaluate Rautian function  (ignoring pressure induced shift).
 
The generalization of the Voigt function K(x,y) with one additional argument
 x = sqrtLn2*(vGrid-vLine)/gammaD         (vGrid = wavenumber (grid);   vLine = actual line position (incl. shift))
 y = sqrtLn2*gammaL/gammaD                (gammaL = gamma0 speed averaged broadening at actual p,T)
 r = sqrtLn2*nu_vc/gammaD  = zeta (Varghese&Hanson)
sdr(x, y, q=0.0, r=0.0, cerf=<function zpf16p at 0x7f827f1db7b8>)
Evaluate speed-dependent Rautian function  (ignoring pressure induced shift).
The generalization of the Voigt function K(x,y) with two additional arguments q and r.
 
ARGUMENTS:
 x = sqrtLn2*(vGrid-vLine)/gammaD         (vGrid = wavenumber (grid);   vLine = actual line position (incl. shift))
 y = sqrtLn2*gammaL/gammaD                (gammaL = gamma0 speed averaged broadening at actual p,T)
 q = sqrtLn2*gamma2/gammaD                (gamma2 = quadratic dependence of broadening parameter at p,T):w
 r = sqrtLn2*nu_vc/gammaD  = zeta (Varghese&Hanson)
 
RETURNS:
 sdr = the complex "generalization" of the complex error function w
 
This is a 'naive' version without check if the two arguments zPlus, zMinus are in the same region.
Complex arithmetic similar to TNH, but with cancellation-safe evaluation of the square root difference
sdv(x, y, q=0.0, cerf=<function zpf16p at 0x7f827f1db7b8>)
Evaluate speed-dependent Voigt function  (ignoring pressure induced shift).
The generalization of the Voigt function K(x,y) with one additional arguments q.
 
ARGUMENTS:
 x = sqrtLn2*(vGrid-vLine)/gammaD         (vGrid = wavenumber (grid);   vLine = actual line position (incl. shift))
 y = sqrtLn2*gammaL/gammaD                (gammaL = gamma0 speed averaged broadening at actual p,T)
 q = sqrtLn2*gamma2/gammaD                (gamma2 = quadratic dependence of broadening parameter at p,T):w
 
RETURNS:
 sdv = the complex "generalization" of the complex error function w
 
This is a 'naive' version without check if the two arguments zPlus, zMinus are in the same region.
Complex arithmetic similar to TNH, but with cancellation-safe evaluation of the square root difference

 
Data
        __all__ = ['rautian', 'sdv', 'sdr']