宇宙线对地球大气的电离及其受太阳活动的调制

【摘要】 本文利用一个简化的广延大气簇射模型来计算银河系宇宙线对地球大气的电离率.计算结果表明,电离率的峰值大约位于地面以上15公里的高度.在磁赤道处峰值电离率约为每立方厘米每秒10对,而在磁极区约为70到110对.在峰值高度之外,电离率随着向上或向下离开峰值处的距离的增加,而差不多呈现指数衰减.向上时的衰减比向下时更快些. 文中得出了宇宙线电离源函数,并计算了银河系宇宙线对大气的电离受太阳活动的调制.计算结果表明,近磁赤道处并无明显的调制,地磁纬度越高则调制越大.在磁极区,受太阳活动十一年周期的调制而造成的峰值电离率的波动幅度可达45％.在极区的36公里高度处的最大调制量可高达85％.本模型电离率的计算结果与实测值符合得很好. 文中还对在稳定状况下由于宇宙线粒子在大气中的沉降所造成的空间电荷及电流作了计算.计算结果比观测值约小3个数量级.由此可见,宇宙线对大气电学系统的贡献是通过电离大气而产生电导率来作出的,而不是通过电荷沉降.更多还原