[論文レビュー] The day-night variation of cosmic rays intensity at sea level under the influence of meteorological fronts and troughs

H.M. Mok, Kang Cheng|arXiv (Cornell University)|May 1, 2000

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、ジーガー・ミュラー計数器望遠鏡を用いて、気象前線や低気圧らせんが海面における宇宙線強度の日変動に与える影響を調査している。大気の乱れが強力に強度変化と相関していることが判明し、これは0 °C等温線の高度やミュオンの崩壊効果と関連している可能性があり、天気予報への応用が期待される。

ABSTRACT

The day-night variation of cosmic rays intensity at sea level has been observed by a simple G-M counter telescope. We preform two 5 hours counting during the day and night and find that the pattern of variation is closely related to the atmospheric disturbance, especially when the observation station is being affected by meterological front or trough. Such effects may lasts for a few days until the trough or fronts weakened. The pattern of variation may be negatively correlated to the altitude of the 0 degC level of the atmosphere. This is closely related to the muon decay effect in the atmosphere. The phenomenon should be further investigation for possible application in weather forecasting.

研究の動機と目的

• 異なる気象条件下における海面における宇宙線強度の日変動を分析すること。
• 前線や低気圧らせんなどの大気の乱れが宇宙線強度のパターンに与える影響を調査すること。
• 大気中の0 °C等温線の高度と宇宙線強度の変動の相関関係を調査すること。
• 大気中でのミュオンの崩壊が観察された強度変動の形作りに果たす役割を評価すること。
• これらの変動が短期的天気予報への応用にどの程度有効であるかを評価すること。

提案手法

• 海面における宇宙線強度を測定するために、シンプルなジーガー・ミュラー（G-M）計数器望遠鏡が用いられた。
• 日中の変動を捉えるために、5時間ごとの計数期間を昼間と夜間に実施した。
• 観測ステーションに気象前線や低気圧らせんが影響を与える時期にデータを収集した。
• 強度パターンを、特に0 °C等温線の高度と関連付けて大気の状態と照合した。
• 観察された変動に寄与すると考えられる大気中のミュオンの崩壊の影響を検討した。
• 効果の持続期間を評価するために、数日間にわたる時間的分析を実施した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 気象前線や低気圧らせんは、海面における宇宙線強度の日変動にどのように影響を与えるか？
• RQ2 大気中の0 °C等温線の高度と宇宙線強度の変動の間に測定可能な相関関係があるか？
• RQ3 大気中でのミュオンの崩壊が観察された強度パターンにどの程度寄与しているか？
• RQ4 大気の乱れが宇宙線強度に与える影響は、通常どのくらいの期間続くか？
• RQ5 これらの変動を信頼性を持って短期的天気予報の指標として利用できるか？

主な発見

• 海面における宇宙線強度の日変動は、気象前線や低気圧らせんの影響を強く受ける。
• これらの気象的乱れが宇宙線強度に与える影響は、システムが弱まるまで数日間持続する。
• 大気中の0 °C等温線の高度と宇宙線強度の変動の間に負の相関関係が観察された。
• 観察された変動パターンは、大気中で発生するミュオンの崩壊効果と密接に関連している。
• 研究結果から、宇宙線強度の変動が大気の乱れのモニタリングや予報に潜在的なツールとして利用可能である可能性が示唆された。
• 本研究は、宇宙線データを気象応用に活用するためのさらなる調査の必要性を強調している。