Einfluss auf kosmische Strahlung

Die Atmosphäre beeinflusst die Entwicklung und die Beobachtung von Ultra-Hoch-Energetischen Kosmischen Strahlen (UHECR) in verschiedenen Stadien.

Erstens wird die Entwicklung der ausgedehnten Luftschauer (EAS) hauptsächlich von der Menge der durchquerten Materie bestimmt, welche über das Luftdichte-Profil gegeben ist.
Zweitens muss zwischen der longitudinalen Entwicklung der EAS bezüglich der atmoshärischen Tiefe und bezüglich der geometrischen Höhe, aufgrund des experimentellen Aufbaus des Auger Experimentes, unterschieden werden. Die Transformation der atmosphärischen Tiefe, was die gesamte Menge der durchquerten Materie darstellt, zur Höhe hängt von der vertikalen Verteilung der Dichte ab.
Drittens verlieren die Teilchen, wenn sich der Luftschauer durch die Atmosphäre bewegt, Energie, die teilweise die Stickstoff-Moleküle der Luft anregt. Ein Teil der Abregung erfolgt über Fluoreszenzlicht-Emission. Die Erzeugung des Fluoreszenzlichts hängt von der Lufttemperatur und -dichte ab. Zur Berechnung der vom Luftschauer emittierten Lichtkurve, bedarf es also der Kenntnis der Profile der Lufttemperatur und des Luftdrucks.
Schließlich detektieren die Fluoreszenz-Teleskope nur den transmittierten Anteil des Fluoreszenzlichts des EAS. Auf dem Weg von der Position der Lichtproduktion hin zum Teleskop erleidet das Fluoreszenzlicht Absorption und Streuung, welches wiederum von den atmosphärischen Bedingungen abhängt, insbesondere von der Luftdichte.