A detailed understanding of the complex rotation–vibration spectrum of the water molecule is vital for many areas of scientific and human activity, and thus, it is well studied in a number of spectral regions. To enhance our perception of the spectrum of the parent water isotopologue, H216O, a dataset of 270 745 non-redundant measured transitions is assembled, analyzed, and validated, yielding 19 204 rovibrational energy levels with statistically reliable uncertainties. The present study extends considerably an analysis of the rovibrational spectrum of H216O, published in 2013, by employing an improved methodology, considering about one-third more new observations (often with greatly decreased uncertainties), and using a highly accurate first-principles energy list for validation purposes. The database of experimental rovibrational transitions and empirical energy levels of H216O created during this study is called W2020. Some of the new transitions in W2020 allow the improved treatment of many parts of the dataset, especially considering the uncertainties of the experimental line positions and the empirical energy values. The W2020 dataset is examined to assess where measurements are still lacking even for this most thoroughly studied isotopologue of water, and to provide definitive energies for the lower and upper states of many yet-to-be-measured transitions. The W2020 dataset allows the evaluation of several previous compilations of spectroscopic data of water and the accuracy of previous effective Hamiltonian fits.

中文翻译：

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W2020：经过验证的 H216O 旋转振动实验跃迁和经验能级数据库

详细了解水分子的复杂旋转振动光谱对于科学和人类活动的许多领域至关重要，因此，它在许多光谱区域得到了很好的研究。为了增强我们对母体水同位素 H216O 光谱的认识，组装、分析和验证了 270 745 个非冗余测量跃迁的数据集，产生了 19 204 个具有统计上可靠的不确定性的旋转振动能级。本研究大大扩展了 2013 年发表的 H216O 振动光谱分析，采用改进的方法，考虑了大约三分之一以上的新观测（通常不确定性大大降低），并使用高度准确的第一性原理能量列表用于验证目的。在本研究期间创建的 H216O 的实验振动跃迁和经验能级数据库称为 W2020。W2020 中的一些新转换允许对数据集的许多部分进行改进处理，特别是考虑到实验线位置和经验能量值的不确定性。对 W2020 数据集进行了检查，以评估即使对于这种经过最彻底研究的水同位素体，仍然缺乏测量的地方，并为许多尚未测量的跃迁的下层和上层状态提供确定的能量。W2020 数据集允许评估先前的几个水光谱数据汇编以及先前有效哈密顿拟合的准确性。W2020 中的一些新转换允许对数据集的许多部分进行改进处理，特别是考虑到实验线位置和经验能量值的不确定性。对 W2020 数据集进行了检查，以评估即使对于这种经过最彻底研究的水同位素体，仍然缺乏测量的地方，并为许多尚未测量的跃迁的下层和上层状态提供确定的能量。W2020 数据集允许评估先前的几个水光谱数据汇编以及先前有效哈密顿拟合的准确性。W2020 中的一些新转换允许对数据集的许多部分进行改进处理，特别是考虑到实验线位置和经验能量值的不确定性。对 W2020 数据集进行了检查，以评估即使对于这种经过最彻底研究的水同位素体，仍然缺乏测量的地方，并为许多尚未测量的跃迁的下层和上层状态提供确定的能量。W2020 数据集允许评估先前的几个水光谱数据汇编以及先前有效哈密顿拟合的准确性。对 W2020 数据集进行了检查，以评估即使对于这种经过最彻底研究的水同位素体，仍然缺乏测量的地方，并为许多尚未测量的跃迁的下层和上层状态提供确定的能量。W2020 数据集允许评估先前的几个水光谱数据汇编以及先前有效哈密顿拟合的准确性。对 W2020 数据集进行了检查，以评估即使对于这种经过最彻底研究的水同位素体，仍然缺乏测量的地方，并为许多尚未测量的跃迁的下层和上层状态提供确定的能量。W2020 数据集允许评估先前的几个水光谱数据汇编以及先前有效哈密顿拟合的准确性。