宇宙线地磁效应

磁刚度宇宙线研究中常用的反映带电粒子运动轨道抗拒磁场影响的物理量，磁刚度越大，在地磁场中偏转的角度越小。一个动量为P、电荷数为Z的带电粒子的磁刚度为：

其中c为光速，e为电子电荷。当动量以电子伏／光速为单位时，磁刚度在数值上等于单位电荷的动量，单位是伏特。

截止刚度 　在某一地磁纬度λ处，从无穷远来的带电粒子，必须具备一定的磁刚度值，才能沿某一方向入射到地球。这一磁刚度值称为该方向的截止刚度。史笃默理论证明，在地球偶极磁场中，垂直于磁力线方向的截止刚度约为：

在磁赤道上

史笃默理论只是一种偶极磁场近似。要精确计算截止刚度，还必须考虑地球内部和外部非偶极场的影响，同时还要考虑固体地球对宇宙线粒子的吸收，即所谓影子效应。这就需要对粒子运动轨道进行数值积分。用这种数值方法计算出来的北京宇宙线台的垂直截止刚度约为

宇宙线强度的磁纬度效应 　地磁场是宇宙线的天然能谱分析仪。在地磁两极区，从低能到高能粒子均能沿磁力线进入地球，但在低纬地区，只有能量较高的粒子才能克服地磁场影响进入地球。由于高能宇宙线强度是随能量增大而降低的，因此低纬地区的宇宙线强度比高纬区低。高纬度宇宙线强度比低纬度处高出一倍以上，但到磁纬60°左右，强度不再变化，形成一个“膝盖”形，如图所示。