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一个开源的、大规模并行的非局部热动平衡（non-LTE）光谱线合成与反演以及塞曼效应引起的斯托克斯参数轮廓处理代码

DOI：10.1051/0004-6361/201424860 期刊：Astronomy & Astrophysics 出版年份：2015 更新时间：2025-09-23 14:58:34
摘要： 随着新一代太阳望远镜和仪器的出现，解读色球层观测数据（特别是光谱偏振测量）需要新的适用诊断工具。本文介绍了一个新开发的代码NICOLE，该程序专为斯托克斯非局部热动平衡辐射传输设计，能够合成与反演从光球层到色球层大范围大气高度的光谱线及塞曼效应极化轮廓。该代码具有多项独特功能，采用全新架构并配备强大的并行计算方案，适用于超级计算机处理海量数据集。源代码完全采用Fortran 90/2003编写，严格遵循ANSI标准以确保最大兼容性与可移植性。现公开发布该代码，旨在便于其他研究团队后续分支开发以增强其功能。
作者： H. Socas-Navarro，J. de la Cruz Rodríguez，A. Asensio Ramos，J. Trujillo Bueno，B. Ruiz Cobo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发并描述一种新的开源代码NICOLE，用于谱线和塞曼诱导斯托克斯轮廓的非局部热动平衡合成与反演，以满足利用新型太阳望远镜解释色球层观测所需的诊断工具需求。

研究成果

NICOLE是一款功能强大、支持大规模并行计算的非局部热动平衡辐射传输代码，适用于太阳与恒星物理领域的大规模合成与反演任务。该代码具有开源、高效并行化及创新数值方法等独特优势，但用户需了解其近似假设与局限性以避免误读。

研究不足

假设统计平衡、完全再分布，忽略散射和汉勒效应偏振，采用无场非局部热动平衡（NLTE）粒子数分布，在反演模式下使用流体静力平衡，对混合谱线处理不一致，且仅限于1.5维计算，未包含完整的三维辐射传输。

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