Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 1.

Вестник МГТУ. 2026. Т. 29, № 1. С. 134-143. DOI : https://doi.org/10 .21443/1560-9278-2026-29-1-134-143 Введение Мюоны в атмосфере являются в основном результатом распада пионов, рожденных в ядерных взаимодействиях первичных протонов космических лучей в верхних слоях атмосферы (Мурзин и др., 1968). В области энергий, превышающих несколько сотен МэВ, мюоны являются релятивистскими и ультрарелятивистскими частицами. Потери энергии мюона на ионизацию в среднем составляют около 2 МэВ на 1 г/см2вещества, т. е. определяются количеством вещества n на его пути. Мюоны - нестабильные частицы со средним временем жизни т0 ~ 2,2 10-6 c. Более эффективно образование мюонов происходит в атмосфере на глубине с некоторой плотностью р. Длина пробега /ц мюона с энергией E до распада обусловлена его временем жизни в атмосфере т и равна Предположим, частице необходимо пройти путь l до уровня ее регистрации у земной поверхности. Интенсивность мюонов на уровне регистрации будет определяться значениями параметров l, n, р. Изменения этих параметров вызывают временные вариации интенсивности мюонов (барометрический и температурный эффекты). В данном случае в качестве среды на пути мюона следует рассматривать атмосферу, параметры которой могут меняться во времени и вызывать вариации интенсивности мюонов. Регистрация мюонов будет наблюдаться при выполнении условия l» > l. При возрастании давления количество вещества n на пути мюонов увеличивается, что приводит к возрастанию ионизационных потерь, а значит, и к уменьшению энергии E мюонов и длины пробега іц. Тогда для некоторой доли потока мюонов условие іц> l выполняться не будет. В то же время увеличение плотности р приводит к уменьшению относительной доли распада пионов с образованием мюонов. Оба фактора приводят к уменьшению регистрируемой интенсивности мюонов. И, наоборот, при уменьшении атмосферного давления происходит увеличение интенсивности мюонов (отрицательный барометрический эффект). При изменении температуры происходит расширение или сжатие атмосферы, что приводит к изменению параметра l. Для некоторой доли потока мюонов условие іц > l не выполняется. Доля эта будет меняться с изменением l в зависимости от температуры (отрицательный температурный эффект). Изменения давления (барометрический эффект) вызывают изменения длины пробега мюонов до распада і ц, а изменения температуры атмосферы приводят к изменению расстояния l, которое необходимо пройти мюонам до регистрации (температурный эффект). Интегральный метод учета температурного эффекта значительно сложнее, поскольку он описывается многими параметрами, определяющими состояние с изменениями высотного профиля температуры атмосферы AT( h, t ) во времени (Дорман, 1972) представим следующим образом: где wk (h ) - функция распределения плотности температурных коэффициентов. Функция распределения wk (h ) описывает связь интенсивности мюонов с высотным профилем температуры атмосферы и отражает интегральный температурный эффект интенсивности от всей атмосферы. Таким образом, исследование температурного эффекта сводится к определению функции распределения W ( h ) (Yanchukovsky, 2023; Yanchukovsky et al., 2025), которая необходима при учете вариаций атмосферного происхождения в данных, полученных с помощью телескопов для наблюдения космических лучей ( Дорман, 1975). Данные непрерывных наблюдений космических лучей высоких энергий с помощью подземного комплекса мюонных телескопов на газоразрядных и сцинтилляционных детекторах (Стародубцев и др., 2016) используются при решении задач солнечно-земной физики и астрофизики космических лучей. Это приводит к необходимости более точного знания функции распределения wk (h), которая определялась в ходе теоретических расчетов. Значения плотности температурных коэффициентов, рассчитанные теоретически, использовать на практике сложно, поскольку все установки регистрации мюонов далеки от идентичности. Они имеют различные конструктивные особенности, экраны, апертуры углов и диаграммы направленности, различную энергетическую чувствительность (коэффициенты связи, приемные векторы). На практике для учета температурного эффекта, чтобы обойти эти трудности, были разработаны различные методы, например, (2) 135