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利用事件相关的 GDAS 大气以 LOFAR 重建空气簇射参数

高能天体物理现象 2020-06-04 v1 天体物理仪器与方法

摘要

对湿度、气压、温度和折射率等大气参数的有限认知,一直是从空气簇射的射电辐射重建簇射最大深度的重要系统不确定性之一。当前的空气簇射蒙特卡洛模拟代码如 CORSIKA 和射电插件 CoREAS 使用各种平均参数化大气。然而,用于 LOFAR 数据分析的方法需要随时间变化且特定于位置的大气模型。其中,对每个探测到的宇宙线都使用专门的模拟集,以考虑测量时的实际大气条件。利用全球资料同化系统(GDAS)这一全球大气模型,我们在 CORSIKA 和 CoREAS 中实现了随时间变化的真实大气剖面。我们为 LOFAR 测量的所有空气簇射生成了真实的事件相关大气,该事件集跨越数年且包含多种不同天气条件。对我们数据集的完整再分析表明,对大多数数据而言,我们此前的修正因子表现相当好;我们仅在重建的 XmaxX_{\rm max} 中发现 2 g/cm2^2 的微小系统偏移。然而,在极端天气条件下,例如极低气压时,偏移可达 15 g/cm2^2。我们提供了一个修正公式,用于确定由基于 US-Std 大气与基于 GDAS 大气的模拟比较所产生的 XmaxX_{\rm max} 偏移。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.02228,
  title  = {Reconstructing air shower parameters with LOFAR using event specific GDAS atmospheres},
  author = {P. Mitra and A. Bonardi and A. Corstanje and S. Buitink and G. K Krampah and H. Falcke and B. M. Hare and J. R. Hörandel and T. Huege and K. Mulrey and A. Nelles and H. Pandya and J. P. Rachen and L. Rossetto and O. Scholten and S. ter Veen and T. N. G. Trinh and T. Winchen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02228},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in Astroparticle Physics. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1911.02859