Atmosphärische Einflüsse auf die Entwicklung und Beobachtung ausgedehnter Luftschauer, welche durch die ultrahochenergetische kosmische Strahlung induziert werden

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Im Rahmen dieser Studie sollen Untersuchungen der molekularen Atmosphäre durchgeführt und die Ergebnisse auf Fragestellungen der Luftschauerentwicklung und deren Beobachtungen angewandt werden. Es ergeben sich vier eng verzahnte Teilkomplexe: 1. Erfassung der Atmosphäre am Ort eines Luftschauer-Experimentes (vertikale und horizontale Profile von Temperatur T, Druck p und Luftfeuchte u) mit Radiosondierungen und Wetterdaten aus Bodenstationen. 2. Simulationsstudie der atmosphärischen Effekte auf die Luftschauer-Ausbreitung, speziell longitudinale Energiedeposition des Luftschauers im Hinblick auf die Beobachtung mittels Fluoreszenzlicht und laterale Teilchenverteilung am Erdboden im Hinblick auf die Beobachtung mittels Teilchendetektoren. 3. Einarbeitung der Theorie der Fluoreszenz-Emission in Abhängigkeit von variierenden Umgebungsbedingungen und die experimentelle Verifikation in Labor-Messungen. 4. Umsetzung der Erkenntnisse in Algorithmen zur Luftschauer-Rekonstruktion. Die erwarteten Ergebnisse sind relevant für zahlreiche gegenwärtige und künftige Luftschauer-Experimente, wie HiRes, Auger, TA und EUSO.