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来自宇宙空间的高能宇宙线粒子进入地球大气层后，与大气原子核等发生相互作用，产生大量的次级粒子，这一现象称为广延大气簇射。广延大气簇射次级粒子，特别是其中的带电粒子与地球气象现象比如雷暴、大气电场等之间的相互影响问题是一个具有重要意义的学科交叉研究热点问题。为了对上述问题进行深入研究，首先需要清楚了解广延空气簇射次级粒子的种类、流强等，对大气电场进行大动态范围实验测量也是一个基础性工作。本论文主要工作是对海拔4300m的西藏羊八井宇宙线观测站处的各种宇宙线次级粒子流强进行模拟计算;进一步测量羊八井地区的近地大气电场，为研究宇宙线与大气电场间的关联打下基础。 宇宙线广延大气簇射现象的模拟，现今主要应用的是CORSIKA-6900程序包，利用该程序产生的数据可以了解原初宇宙线经过簇射产生的各种次级粒子的情况。在进行宇宙线广延空气簇射模拟前，论文首先利用AMS-01实验数据计算了不同地磁纬度和不同能量质子的绝对积分流强，并讨论了在地球电离层高度宇宙线地磁纬度效应。这个结果对于原初宇宙线流强及其变化研究具有重要的参考价值。 利用CORSIKA-6900程序对接近海平面处(50°N，105°E;地磁截止刚度为4.5GV、海拔高度为110m)和西藏羊八井（30.1°N，90.53°E，垂直地磁截止刚度14.1GV，海拔4300m）处的宇宙线次级粒子流强进行了模拟计算。接近海平面处的次级粒子流强的模拟和计算主要是为了检查和检验模拟程序。模拟中原初粒子输入主要是质子和氦核。利用CORSIKA程序模拟产生的事例样本，对原初粒子到达观测面处一定面积和一定立体角的时间进行估算，这个时间作为计算次级粒子流强的时间。对近海平面处次级光子和μ+的流强的估算结果与其他计算结果相符，这表明程序和次级粒子流强计算过程和方法可靠。利用这种方法对西藏羊八井宇宙线观测站处的各种次级粒子的流强进行了估算。结果显示，西藏羊八井主要带电次级粒子电子、正电子、μ+、μ-的流强分别为27.58、19.25、9.43、8.94(m2s sr)-1，其中正电荷和负电荷并不对称。这对理解大气电场剧烈变化的雷暴期间西藏羊八井宇宙线观测站记录的宇宙线计数率变化具有重要的参考价值。 为了研究大气电场与宇宙线次级粒子之间的相互影响，在模拟计算给出了主要带电次级粒子流强基础上，需要大动态范围测量大气电场。作为论文工作的一部分，2012年7月在西藏羊八井宇宙线观测站ARGO实验大厅附近安装了场容式大气电场仪EST-001，进行了大气电场的现场测量。这种大气电场测量具有大量程(±200KV/m)，高灵敏度（效应时间可到微秒）特点，适于研究雷暴期间大气电场剧烈变化与宇宙线实验计数率变化的关联。论文讨论了大气电场仪的工作原理，介绍了实验安装情况，并对观测数据进行了初步分析和讨论。