Wcisło, P. und Stolarczyk, N. und Słowiński, M. und Jóźwiak, H. und Lisak, Daniel und Ciuryło, Roman und Cygan, A. und Schreier, Franz und Boone, C. D. und Castrillo, A. und Gianfrani, L. und Tan, Y. und Hu, S.M. und Adkins, E.M. und Hodges, J.T. und Tran, Ha und Ngo, H.N. und Hartmann, J.-M. und Beguier, S. und Campargue, Alain und Hargreaves, R.J. und Rothman, L.S. und Gordon, I.E. (2025) New beyond-Voigt line-shape profile recommended for the HITRAN database. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 347, Seite 109596. Elsevier. doi: 10.1016/j.jqsrt.2025.109596. ISSN 0022-4073.
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- Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022407325002584
Kurzfassung
Parameters associated with the collisional perturbation of spectral lines are essential for modeling the absorption of electromagnetic radiation in gas media. The HITRAN molecular spectroscopic database provides these parameters, although originally they were associated only with the Voigt profile parametrization. However, in the HITRAN2016 and HITRAN2020 editions, Voigt, speed-dependent Voigt and Hartmann-Tran (HT) profiles have been incorporated, thanks to the new relational structure of the database. The HT profile was introduced in HITRAN in 2016 as a recommended profile for the most accurate spectral interpretations and modeling. It was parameterized with a four-temperature-range temperature dependence. Since then, however, some features of the HT profile have been revealed that are problematic from a practical perspective. These are: the singular behavior of the temperature dependencies of the velocity-changing parameters when the shift parameter crosses zero and the difficulty in evaluating the former for mixtures. In this article, we summarize efforts to eliminate the above-mentioned problems that led us to recommend using the quadratic speed-dependent hard-collision (qSDHC) profile with double-power-law (DPL) temperature dependencies. We refer to this profile as a modified Hartmann-Tran (mHT) profile. The computational cost of evaluating it is the same as for the HT profile. We give a detailed description of the mHT profile (also including line mixing) and discuss the representation of its parameters, together with their DPL temperature parametrization adopted in the HITRAN database. We discuss an efficient algorithm for evaluating this profile and provide corresponding computer codes in several programming languages: Fortran, Python, MATLAB, Wolfram Mathematica, and LabVIEW. We also discuss the associated update of the HITRAN Application Programming Interface (HAPI).
| elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/218001/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titel: | New beyond-Voigt line-shape profile recommended for the HITRAN database | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Autoren: |
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| Datum: | Dezember 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Erschienen in: | Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Band: | 347 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1016/j.jqsrt.2025.109596 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Seitenbereich: | Seite 109596 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0022-4073 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stichwörter: | HITRAN database; Beyond-Voigt line shapes; Modified Hartmann-Tran profile; Dicke-narrowing; Speed-dependent effects | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Programmthema: | Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Forschungsgebiet: | R EO - Erdbeobachtung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Spektroskopische Verfahren der Atmosphäre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institute & Einrichtungen: | Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt von: | Schreier, Dr.rer.nat. Franz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hinterlegt am: | 30 Okt 2025 13:18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Letzte Änderung: | 16 Nov 2025 13:40 |
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