Skip to contents

Create a model SST spectrum based on the observed spectra and a powerlaw spectrum

Usage

ModelSpectrum(
  freq = NULL,
  latitude,
  spectable = psem:::spectable,
  beta = 1,
  variable = c("temperature", "d18O", "T_deg_Mg_Ca", "T_deg_Uk37"),
  freq.match.lower = 0.03,
  freq.match.upper = 0.1,
  bPlot = FALSE
)

Arguments

freq

desired frequency vector

latitude

latitude in degN

spectable

lookup table with spectra by latitude list(spec[iLat,iFreq],lat[iLat],freq[iFreq])

beta

desired scaling

variable

climate variable for which to return the power spectrum, currently temperature or d18O

freq.match.lower

lower frequency boundary at which the variance is matched and the spectrum is switched from instrumental to powerlaw (default 0.03 as lowest reliable estimate from the instrumental record given the detrending and the multitaper bias)

freq.match.upper

higher frequency boundary at which the variance is matched (default 0.1 = decadal)

bPlot

TRUE = provide diagnostic plot

Value

model spectrum list(spec,freq)

Author

Thomas Laepple

Examples

ModelSpectrum(latitude = 20,beta=1, bPlot=TRUE)

#> $freq
#>   [1] 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.011 0.012
#>  [13] 0.013 0.014 0.015 0.016 0.017 0.018 0.019 0.020 0.021 0.022 0.023 0.024
#>  [25] 0.025 0.026 0.027 0.028 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036
#>  [37] 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046 0.047 0.048
#>  [49] 0.049 0.050 0.051 0.052 0.053 0.054 0.055 0.056 0.057 0.058 0.059 0.060
#>  [61] 0.061 0.062 0.063 0.064 0.065 0.066 0.067 0.068 0.069 0.070 0.071 0.072
#>  [73] 0.073 0.074 0.075 0.076 0.077 0.078 0.079 0.080 0.081 0.082 0.083 0.084
#>  [85] 0.085 0.086 0.087 0.088 0.089 0.090 0.091 0.092 0.093 0.094 0.095 0.096
#>  [97] 0.097 0.098 0.099 0.100 0.101 0.102 0.103 0.104 0.105 0.106 0.107 0.108
#> [109] 0.109 0.110 0.111 0.112 0.113 0.114 0.115 0.116 0.117 0.118 0.119 0.120
#> [121] 0.121 0.122 0.123 0.124 0.125 0.126 0.127 0.128 0.129 0.130 0.131 0.132
#> [133] 0.133 0.134 0.135 0.136 0.137 0.138 0.139 0.140 0.141 0.142 0.143 0.144
#> [145] 0.145 0.146 0.147 0.148 0.149 0.150 0.151 0.152 0.153 0.154 0.155 0.156
#> [157] 0.157 0.158 0.159 0.160 0.161 0.162 0.163 0.164 0.165 0.166 0.167 0.168
#> [169] 0.169 0.170 0.171 0.172 0.173 0.174 0.175 0.176 0.177 0.178 0.179 0.180
#> [181] 0.181 0.182 0.183 0.184 0.185 0.186 0.187 0.188 0.189 0.190 0.191 0.192
#> [193] 0.193 0.194 0.195 0.196 0.197 0.198 0.199 0.200 0.201 0.202 0.203 0.204
#> [205] 0.205 0.206 0.207 0.208 0.209 0.210 0.211 0.212 0.213 0.214 0.215 0.216
#> [217] 0.217 0.218 0.219 0.220 0.221 0.222 0.223 0.224 0.225 0.226 0.227 0.228
#> [229] 0.229 0.230 0.231 0.232 0.233 0.234 0.235 0.236 0.237 0.238 0.239 0.240
#> [241] 0.241 0.242 0.243 0.244 0.245 0.246 0.247 0.248 0.249 0.250 0.251 0.252
#> [253] 0.253 0.254 0.255 0.256 0.257 0.258 0.259 0.260 0.261 0.262 0.263 0.264
#> [265] 0.265 0.266 0.267 0.268 0.269 0.270 0.271 0.272 0.273 0.274 0.275 0.276
#> [277] 0.277 0.278 0.279 0.280 0.281 0.282 0.283 0.284 0.285 0.286 0.287 0.288
#> [289] 0.289 0.290 0.291 0.292 0.293 0.294 0.295 0.296 0.297 0.298 0.299 0.300
#> [301] 0.301 0.302 0.303 0.304 0.305 0.306 0.307 0.308 0.309 0.310 0.311 0.312
#> [313] 0.313 0.314 0.315 0.316 0.317 0.318 0.319 0.320 0.321 0.322 0.323 0.324
#> [325] 0.325 0.326 0.327 0.328 0.329 0.330 0.331 0.332 0.333 0.334 0.335 0.336
#> [337] 0.337 0.338 0.339 0.340 0.341 0.342 0.343 0.344 0.345 0.346 0.347 0.348
#> [349] 0.349 0.350 0.351 0.352 0.353 0.354 0.355 0.356 0.357 0.358 0.359 0.360
#> [361] 0.361 0.362 0.363 0.364 0.365 0.366 0.367 0.368 0.369 0.370 0.371 0.372
#> [373] 0.373 0.374 0.375 0.376 0.377 0.378 0.379 0.380 0.381 0.382 0.383 0.384
#> [385] 0.385 0.386 0.387 0.388 0.389 0.390 0.391 0.392 0.393 0.394 0.395 0.396
#> [397] 0.397 0.398 0.399 0.400 0.401 0.402 0.403 0.404 0.405 0.406 0.407 0.408
#> [409] 0.409 0.410 0.411 0.412 0.413 0.414 0.415 0.416 0.417 0.418 0.419 0.420
#> [421] 0.421 0.422 0.423 0.424 0.425 0.426 0.427 0.428 0.429 0.430 0.431 0.432
#> [433] 0.433 0.434 0.435 0.436 0.437 0.438 0.439 0.440 0.441 0.442 0.443 0.444
#> [445] 0.445 0.446 0.447 0.448 0.449 0.450 0.451 0.452 0.453 0.454 0.455 0.456
#> [457] 0.457 0.458 0.459 0.460 0.461 0.462 0.463 0.464 0.465 0.466 0.467 0.468
#> [469] 0.469 0.470 0.471 0.472 0.473 0.474 0.475 0.476 0.477 0.478 0.479 0.480
#> [481] 0.481 0.482 0.483 0.484 0.485 0.486 0.487 0.488 0.489 0.490 0.491 0.492
#> [493] 0.493 0.494 0.495 0.496 0.497 0.498 0.499 0.500
#> 
#> $spec
#>   [1] 16.87026261  8.43513131  5.62342087  4.21756565  3.37405252  2.81171044
#>   [7]  2.41003752  2.10878283  1.87447362  1.68702626  1.53366024  1.40585522
#>  [13]  1.29771251  1.20501876  1.12468417  1.05439141  0.99236839  0.93723681
#>  [19]  0.88790856  0.84351313  0.80334584  0.76683012  0.73348968  0.70292761
#>  [25]  0.67481050  0.64885625  0.62482454  0.60250938  0.58173319  0.56234209
#>  [31]  0.44999492  0.44003748  0.43008003  0.42012259  0.41016515  0.40020770
#>  [37]  0.39025026  0.38029281  0.37033537  0.36037792  0.35833829  0.35629865
#>  [43]  0.35425901  0.35221938  0.35017974  0.34814011  0.34610047  0.34406083
#>  [49]  0.34202120  0.33998156  0.33488619  0.32979082  0.32469545  0.31960008
#>  [55]  0.31450471  0.30940934  0.30431397  0.29921860  0.29412323  0.28902786
#>  [61]  0.28752126  0.28601465  0.28450804  0.28300144  0.28149483  0.27998822
#>  [67]  0.27848161  0.27697501  0.27546840  0.27396179  0.27132475  0.26868772
#>  [73]  0.26605068  0.26341364  0.26077660  0.25813956  0.25550253  0.25286549
#>  [79]  0.25022845  0.24759141  0.24309076  0.23859011  0.23408945  0.22958880
#>  [85]  0.22508815  0.22058749  0.21608684  0.21158619  0.20708553  0.20258488
#>  [91]  0.20074982  0.19891477  0.19707971  0.19524465  0.19340960  0.19157454
#>  [97]  0.18973948  0.18790443  0.18606937  0.18423431  0.18686722  0.18950014
#> [103]  0.19213305  0.19476596  0.19739887  0.20003179  0.20266470  0.20529761
#> [109]  0.20793052  0.21056343  0.21301294  0.21546245  0.21791195  0.22036146
#> [115]  0.22281097  0.22526047  0.22770998  0.23015948  0.23260899  0.23505850
#> [121]  0.22895208  0.22284567  0.21673926  0.21063284  0.20452643  0.19842002
#> [127]  0.19231360  0.18620719  0.18010078  0.17399436  0.17440920  0.17482404
#> [133]  0.17523887  0.17565371  0.17606855  0.17648338  0.17689822  0.17731306
#> [139]  0.17772789  0.17814273  0.17633205  0.17452138  0.17271070  0.17090003
#> [145]  0.16908935  0.16727868  0.16546800  0.16365732  0.16184665  0.16003597
#> [151]  0.16108761  0.16213925  0.16319088  0.16424252  0.16529416  0.16634579
#> [157]  0.16739743  0.16844907  0.16950071  0.17055234  0.17741185  0.18427136
#> [163]  0.19113087  0.19799038  0.20484988  0.21170939  0.21856890  0.22542841
#> [169]  0.23228791  0.23914742  0.23943946  0.23973151  0.24002355  0.24031559
#> [175]  0.24060763  0.24089967  0.24119172  0.24148376  0.24177580  0.24206784
#> [181]  0.24376503  0.24546222  0.24715942  0.24885661  0.25055380  0.25225099
#> [187]  0.25394818  0.25564537  0.25734256  0.25903975  0.25326644  0.24749314
#> [193]  0.24171983  0.23594653  0.23017322  0.22439992  0.21862661  0.21285331
#> [199]  0.20708000  0.20130670  0.19861237  0.19591805  0.19322373  0.19052941
#> [205]  0.18783508  0.18514076  0.18244644  0.17975211  0.17705779  0.17436347
#> [211]  0.17285802  0.17135257  0.16984712  0.16834168  0.16683623  0.16533078
#> [217]  0.16382533  0.16231989  0.16081444  0.15930899  0.16017827  0.16104755
#> [223]  0.16191683  0.16278610  0.16365538  0.16452466  0.16539394  0.16626322
#> [229]  0.16713249  0.16800177  0.16823781  0.16847385  0.16870989  0.16894593
#> [235]  0.16918197  0.16941801  0.16965405  0.16989009  0.17012613  0.17036217
#> [241]  0.16994887  0.16953556  0.16912226  0.16870895  0.16829565  0.16788235
#> [247]  0.16746904  0.16705574  0.16664243  0.16622913  0.16570841  0.16518769
#> [253]  0.16466697  0.16414625  0.16362553  0.16310482  0.16258410  0.16206338
#> [259]  0.16154266  0.16102194  0.15976587  0.15850980  0.15725373  0.15599766
#> [265]  0.15474159  0.15348552  0.15222945  0.15097337  0.14971730  0.14846123
#> [271]  0.14661247  0.14476371  0.14291495  0.14106619  0.13921743  0.13736867
#> [277]  0.13551991  0.13367115  0.13182239  0.12997363  0.13034837  0.13072310
#> [283]  0.13109783  0.13147256  0.13184729  0.13222202  0.13259676  0.13297149
#> [289]  0.13334622  0.13372095  0.13109780  0.12847465  0.12585150  0.12322836
#> [295]  0.12060521  0.11798206  0.11535891  0.11273576  0.11011261  0.10748946
#> [301]  0.10616982  0.10485018  0.10353054  0.10221089  0.10089125  0.09957161
#> [307]  0.09825196  0.09693232  0.09561268  0.09429304  0.09338126  0.09246949
#> [313]  0.09155771  0.09064594  0.08973416  0.08882239  0.08791062  0.08699884
#> [319]  0.08608707  0.08517529  0.08367140  0.08216750  0.08066361  0.07915971
#> [325]  0.07765582  0.07615193  0.07464803  0.07314414  0.07164024  0.07013635
#> [331]  0.07274593  0.07535552  0.07796510  0.08057469  0.08318427  0.08579386
#> [337]  0.08840344  0.09101302  0.09362261  0.09623219  0.09658688  0.09694157
#> [343]  0.09729625  0.09765094  0.09800562  0.09836031  0.09871500  0.09906968
#> [349]  0.09942437  0.09977905  0.09895544  0.09813183  0.09730822  0.09648460
#> [355]  0.09566099  0.09483738  0.09401376  0.09319015  0.09236654  0.09154293
#> [361]  0.09069334  0.08984376  0.08899418  0.08814460  0.08729502  0.08644544
#> [367]  0.08559586  0.08474628  0.08389669  0.08304711  0.08366263  0.08427815
#> [373]  0.08489367  0.08550918  0.08612470  0.08674022  0.08735574  0.08797125
#> [379]  0.08858677  0.08920229  0.08965007  0.09009786  0.09054564  0.09099343
#> [385]  0.09144121  0.09188899  0.09233678  0.09278456  0.09323235  0.09368013
#> [391]  0.09303292  0.09238570  0.09173848  0.09109127  0.09044405  0.08979684
#> [397]  0.08914962  0.08850241  0.08785519  0.08720798  0.08666428  0.08612059
#> [403]  0.08557689  0.08503320  0.08448950  0.08394581  0.08340211  0.08285841
#> [409]  0.08231472  0.08177102  0.08147199  0.08117296  0.08087393  0.08057490
#> [415]  0.08027587  0.07997684  0.07967780  0.07937877  0.07907974  0.07878071
#> [421]  0.08043450  0.08208829  0.08374208  0.08539586  0.08704965  0.08870344
#> [427]  0.09035723  0.09201102  0.09366481  0.09531860  0.09611871  0.09691883
#> [433]  0.09771895  0.09851907  0.09931919  0.10011930  0.10091942  0.10171954
#> [439]  0.10251966  0.10331978  0.10238472  0.10144966  0.10051461  0.09957955
#> [445]  0.09864449  0.09770943  0.09677438  0.09583932  0.09490426  0.09396921
#> [451]  0.09161557  0.08926194  0.08690831  0.08455468  0.08220104  0.07984741
#> [457]  0.07749378  0.07514015  0.07278651  0.07043288  0.06875507  0.06707727
#> [463]  0.06539946  0.06372165  0.06204384  0.06036604  0.05868823  0.05701042
#> [469]  0.05533262  0.05365481  0.05440475  0.05515468  0.05590462  0.05665455
#> [475]  0.05740449  0.05815442  0.05890436  0.05965430  0.06040423  0.06115417
#> [481]  0.06282078  0.06448739  0.06615400  0.06782061  0.06948722  0.07115383
#> [487]  0.07282044  0.07448705  0.07615367  0.07782028  0.07763761  0.07745494
#> [493]  0.07727227  0.07708960  0.07690693  0.07672426  0.07654159  0.07635892
#> [499]  0.07617625  0.07599358
#> 
#> $alpha
#> [1] 0.01687026
#> 
#> $beta
#> [1] 1
#> 
#> $freq.match.lower
#> [1] 0.03
#> 
ModelSpectrum(freq = GetNu(T = 10000, delta_t = 100), latitude = 20, beta=1, bPlot=FALSE)
#> $freq
#>   [1] 0.0050 0.0049 0.0048 0.0047 0.0046 0.0045 0.0044 0.0043 0.0042 0.0041
#>  [11] 0.0040 0.0039 0.0038 0.0037 0.0036 0.0035 0.0034 0.0033 0.0032 0.0031
#>  [21] 0.0030 0.0029 0.0028 0.0027 0.0026 0.0025 0.0024 0.0023 0.0022 0.0021
#>  [31] 0.0020 0.0019 0.0018 0.0017 0.0016 0.0015 0.0014 0.0013 0.0012 0.0011
#>  [41] 0.0010 0.0009 0.0008 0.0007 0.0006 0.0005 0.0004 0.0003 0.0002 0.0001
#>  [51] 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008 0.0009
#>  [61] 0.0010 0.0011 0.0012 0.0013 0.0014 0.0015 0.0016 0.0017 0.0018 0.0019
#>  [71] 0.0020 0.0021 0.0022 0.0023 0.0024 0.0025 0.0026 0.0027 0.0028 0.0029
#>  [81] 0.0030 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037 0.0038 0.0039
#>  [91] 0.0040 0.0041 0.0042 0.0043 0.0044 0.0045 0.0046 0.0047 0.0048 0.0049
#> [101] 0.0050
#> 
#> $spec
#>   [1]   3.374053   3.442911   3.514638   3.589418   3.667448   3.748947
#>   [7]   3.834151   3.923317   4.016729   4.114698   4.217566   4.325708
#>  [13]   4.439543   4.559530   4.686184   4.820075   4.961842   5.112201
#>  [19]   5.271957   5.442020   5.623421   5.817332   6.025094   6.248245
#>  [25]   6.488563   6.748105   7.029276   7.334897   7.668301   8.033458
#>  [31]   8.435131   8.879086   9.372368   9.923684  10.543914  11.246842
#>  [37]  12.050188  12.977125  14.058552  15.336602  16.870263  18.744736
#>  [43]  21.087828  24.100375  28.117104  33.740525  42.175657  56.234209
#>  [49]  84.351313 168.702626         NA 168.702626  84.351313  56.234209
#>  [55]  42.175657  33.740525  28.117104  24.100375  21.087828  18.744736
#>  [61]  16.870263  15.336602  14.058552  12.977125  12.050188  11.246842
#>  [67]  10.543914   9.923684   9.372368   8.879086   8.435131   8.033458
#>  [73]   7.668301   7.334897   7.029276   6.748105   6.488563   6.248245
#>  [79]   6.025094   5.817332   5.623421   5.442020   5.271957   5.112201
#>  [85]   4.961842   4.820075   4.686184   4.559530   4.439543   4.325708
#>  [91]   4.217566   4.114698   4.016729   3.923317   3.834151   3.748947
#>  [97]   3.667448   3.589418   3.514638   3.442911   3.374053
#> 
#> $alpha
#> [1] 0.01687026
#> 
#> $beta
#> [1] 1
#> 
#> $freq.match.lower
#> [1] 0.03
#> 
ModelSpectrum(freq = c(0.1, GetNu(T = 10000, delta_t = 100), 0.1), latitude = 20, beta=1, bPlot=FALSE)
#> $freq
#>   [1] 0.1000 0.0050 0.0049 0.0048 0.0047 0.0046 0.0045 0.0044 0.0043 0.0042
#>  [11] 0.0041 0.0040 0.0039 0.0038 0.0037 0.0036 0.0035 0.0034 0.0033 0.0032
#>  [21] 0.0031 0.0030 0.0029 0.0028 0.0027 0.0026 0.0025 0.0024 0.0023 0.0022
#>  [31] 0.0021 0.0020 0.0019 0.0018 0.0017 0.0016 0.0015 0.0014 0.0013 0.0012
#>  [41] 0.0011 0.0010 0.0009 0.0008 0.0007 0.0006 0.0005 0.0004 0.0003 0.0002
#>  [51] 0.0001 0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008
#>  [61] 0.0009 0.0010 0.0011 0.0012 0.0013 0.0014 0.0015 0.0016 0.0017 0.0018
#>  [71] 0.0019 0.0020 0.0021 0.0022 0.0023 0.0024 0.0025 0.0026 0.0027 0.0028
#>  [81] 0.0029 0.0030 0.0031 0.0032 0.0033 0.0034 0.0035 0.0036 0.0037 0.0038
#>  [91] 0.0039 0.0040 0.0041 0.0042 0.0043 0.0044 0.0045 0.0046 0.0047 0.0048
#> [101] 0.0049 0.0050 0.1000
#> 
#> $spec
#>   [1]   0.1842343   3.3740525   3.4429107   3.5146380   3.5894176   3.6674484
#>   [7]   3.7489472   3.8341506   3.9233169   4.0167292   4.1146982   4.2175657
#>  [13]   4.3257084   4.4395428   4.5595304   4.6861841   4.8200750   4.9618419
#>  [19]   5.1122008   5.2719571   5.4420202   5.6234209   5.8173319   6.0250938
#>  [25]   6.2482454   6.4885625   6.7481050   7.0292761   7.3348968   7.6683012
#>  [31]   8.0334584   8.4351313   8.8790856   9.3723681   9.9236839  10.5439141
#>  [37]  11.2468417  12.0501876  12.9771251  14.0585522  15.3366024  16.8702626
#>  [43]  18.7447362  21.0878283  24.1003752  28.1171044  33.7405252  42.1756565
#>  [49]  56.2342087  84.3513131 168.7026261          NA 168.7026261  84.3513131
#>  [55]  56.2342087  42.1756565  33.7405252  28.1171044  24.1003752  21.0878283
#>  [61]  18.7447362  16.8702626  15.3366024  14.0585522  12.9771251  12.0501876
#>  [67]  11.2468417  10.5439141   9.9236839   9.3723681   8.8790856   8.4351313
#>  [73]   8.0334584   7.6683012   7.3348968   7.0292761   6.7481050   6.4885625
#>  [79]   6.2482454   6.0250938   5.8173319   5.6234209   5.4420202   5.2719571
#>  [85]   5.1122008   4.9618419   4.8200750   4.6861841   4.5595304   4.4395428
#>  [91]   4.3257084   4.2175657   4.1146982   4.0167292   3.9233169   3.8341506
#>  [97]   3.7489472   3.6674484   3.5894176   3.5146380   3.4429107   3.3740525
#> [103]   0.1842343
#> 
#> $alpha
#> [1] 0.01687026
#> 
#> $beta
#> [1] 1
#> 
#> $freq.match.lower
#> [1] 0.03
#> 
ModelSpectrum(freq = c(0.6, 1), latitude = 20, beta=1, bPlot=FALSE)
#> $freq
#> [1] 0.6 1.0
#> 
#> $spec
#> [1] 0 0
#> 
#> $alpha
#> [1] 0.01687026
#> 
#> $beta
#> [1] 1
#> 
#> $freq.match.lower
#> [1] 0.03
#>