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Py4CAtS - PYthon for Computational ATmospheric Spectroscopy

Schreier, Franz und Gimeno García, Sebastián und Hochstaffl, Philipp und Städt, Steffen (2019) Py4CAtS - PYthon for Computational ATmospheric Spectroscopy. Atmosphere, 10 (5), Seiten 262-287. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/atmos10050262. ISSN 2073-4433.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
1MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.3390/atmos10050262

Kurzfassung

Radiation is a key process in the atmosphere. Numerous radiative transfer codes have been developed spanning a large range of wavelengths, complexities, speeds, and accuracies. In the infrared and microwave, line-by-line codes are crucial esp. for modeling and analyzing high-resolution spectroscopic observations. Here we present Py4CAtS - PYthon scripts for Computational ATmospheric Spectroscopy, a Python re-implementation of the Fortran Generic Atmospheric Radiation Line-by-line Code GARLIC, where computationally-intensive code sections use the Numeric/Scientific Python modules for highly optimized array processing. The individual steps of an infrared or microwave radiative transfer computation are implemented in separate scripts (and corresponding functions) to extract lines of relevant molecules in the spectral range of interest, to compute line-by-line cross sections for given pressure(s) and temperature(s), to combine cross sections to absorption coefficients and optical depths, and to integrate along the line-of-sight to transmission and radiance/intensity. Py4CAtS can be used in three ways: in the (Unix/Windows/Mac) console/terminal, inside the (I)Python interpreter, or Jupyter notebook. The basic design of the package, numerical and computational aspects relevant for optimization, and a sketch of the typical workflow are presented. In conclusion, Py4CAtS provides a versatile environment for "interactive" (and batch) line-by-line radiative transfer modeling.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127616/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Py4CAtS - PYthon for Computational ATmospheric Spectroscopy
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schreier, FranzFranz.Schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Gimeno García, SebastiánEUMETSAT, 64283 DarmstadtNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hochstaffl, Philippphilipp.hochstaffl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9537-3050NICHT SPEZIFIZIERT
Städt, Steffensteffen.staedt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2019
Erschienen in:Atmosphere
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:10
DOI:10.3390/atmos10050262
Seitenbereich:Seiten 262-287
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2073-4433
Status:veröffentlicht
Stichwörter:infrared, radiative transfer, molecular absorption, line-by-line
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):Vorhaben Spektroskopische Verfahren in der Fernerkundung (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Hinterlegt von: Schreier, Dr.rer.nat. Franz
Hinterlegt am:05 Jun 2019 11:16
Letzte Änderung:31 Okt 2023 14:41

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