Atmospheric effects on extensive air showers observed with the Surface Detector of the Pierre Auger Observatory

Abraham, J.; Abreu, P.; Aglietta, M.; Aguirre, C.; Allard, D.; Allekotte, I.; Allen, J.; Allison, P.; Alvarez Muniz, J.; Ambrosio, M.; Anchordoqui, L.; Andringa, S.; Anzalone, A.; Aramo, C.; Argiro', S.; Arisaka, K.; Armengaud, E.; Arneodo, F.; Arquero, F.; Asch, T.; Asorey, H.; Assis, P.; Atulugama, B. S.; Aublin, J.; Ave, M.; Avila, G.; Backer, T.; Badagnani, D.; Barbosa, A. F.; Barnhill, D.; Barroso, S. L. C.; Bauleo, P.; Beatty, J. J.; Beau, T.; Becker, B. R.; Becker, K. H.; Bellido, J. A.; Benzvi, S.; Berat, C.; Bergmann, T.; Bernardini, Paolo; Bertou, X.; Biermann, P. L.; Billoir, P.; Blanch Bigas, O.; Blanco, F.; Blasi, P.; Bleve, C.; Blumer, H.; Bohacova, M.; Bonifazi, C.; Bonino, R.; Boratav, M.; Brack, J.; Brogueira, P.; Brown, W. C.; Buchholz, P.; Bueno, A.; Burton, R. E.; Busca, N. G.; Caballero Mora, K. S.; Cai, B.; Camin, D. V.; Caramete, L.; Caruso, R.; Carvalho, W.; Castellina, A.; Catalano, O.; Cataldi, G.; Cazon, L.; Cester, R.; Chauvin, J.; Chiavassa, A.; Chinellato, J. A.; Chou, A.; Chye, J.; Clark, P. D. J.; Clay, R. W.; Colombo, E.; Conceicao, R.; Connolly, B.; Contreras, F.; Coppens, J.; Cordier, A.; Cotti, U.; Coutu, S.; Covault, C. E.; Creusot, A.; Criss, A.; Cronin, J.; Curutiu, A.; Dagoret Campagne, S.; Daumiller, K.; Dawson, B. R.; de Almeida, R. M.; De Donato, C.; de Jong, S. J.; De La Vega, G.; de Mello Junior, W. J. M.; de Mello Neto, J. R. T.; DE MITRI, Ivan; de Souza, V.; del Peral, L.; Deligny, O.; Della Selva, A.; Delle Fratte, C.; Dembinski, H.; Di Giulio, C.; Diaz, J. C.; Dobrigkeit, C.; D’Olivo, J. C.; Dornic, D.; Dorofeev, A.; dos Anjos, J. C.; Dova, M. T.; D’Urso, D.; Dutan, I.; Duvernois, M. A.; Engel, R.; Epele, L.; Erdmann, M.; Escobar, C. O.; Etchegoyen, A.; Facal San Luis, P.; Falcke, H.; Farrar, G.; Fauth, A. C.; Fazzini, N.; Ferrer, F.; Ferry, S.; Fick, B.; Filevich, A.; Filipcic, A.; Fleck, I.; Fonte, R.; Fracchiolla, C. E.; Fulgione, W.; Garcia, B.; Garcia Gamez, D.; Garcia Pinto, D.; Garrido, X.; Geenen, H.; Gelmini, G.; Gemmeke, H.; Ghia, P. L.; Giller, M.; Glass, H.; Gold, M. S.; Golup, G.; Gomez Albarracin, F.; Gomez Berisso, M.; Gomez Herrero, R.; Goncalves, P.; Goncalves do Amaral, M.; Gonzalez, D.; Gonzalez, J. G.; Gonzalez, M.; Gora, D.; Gorgi, A.; Gouffon, P.; Grassi, V.; Grillo, A. F.; Grunfeld, C.; Guardincerri, Y.; Guarino, F.; Guedes, G. P.; Gutierrez, J.; Hague, J. D.; Hamilton, J. C.; Hansen, P.; Harari, D.; Harmsma, S.; Harton, J. L.; Haungs, A.; Hauschildt, T.; Healy, M. D.; Hebbeker, T.; Hebrero, G.; Heck, D.; Hojvat, C.; Holmes, V. C.; Homola, P.; Horandel, J.; Horneffer, A.; Horvat, M.; Hrabovsky, M.; Huege, T.; Hussain, M.; Iarlori, M.; Insolia, A.; Ionita, F.; Italiano, A.; Kaducak, M.; Kampert, K. H.; Karova, T.; Kegl, B.; Keilhauer, B.; Kemp, E.; Kieckhafer, R. M.; Klages, H. O.; Kleifges, M.; Kleinfeller, J.; Knapik, R.; Knapp, J.; Koang, D. H.; Krieger, A.; Kromer, O.; Kuempel, D.; Kunka, N.; Kusenko, A.; La Rosa, G.; Lachaud, C.; Lago, B. L.; Lebrun, D.; Lebrun, P.; Lee, J.; Leigui de Oliveira, M. A.; Letessier Selvon, A.; Leuthold, M.; Lhenry Yvon, I.; Lopez, R.; Lopez Aguera, A.; Lozano Bahilo, J.; Luna Garcia, R.; Maccarone, M. C.; Macolino, C.; Maldera, S.; Mancenido, M. E.; Mandat, D.; Mantsch, P.; Mariazzi, A. G.; Maris, I. C.; Marquez Falcon, H. R.; Martello, Daniele; Martinez, J.; Martinez Bravo, O.; Mathes, H. J.; Matthews, J.; Matthews, J. A. J.; Matthiae, G.; Maurizio, D.; Mazur, P. O.; Mccauley, T.; Mcewen, M.; Mcneil, R. R.; Medina, M. C.; Medina Tanco, G.; Meli, A.; Melo, D.; Menichetti, E.; Menschikov, A.; Meurer, C. h. r.; Meyhandan, R.; Micheletti, M. I.; Miele, G.; Miller, W.; Mollerach, S.; Monasor, M.; Monnier Ragaigne, D.; Montanet, F.; Morales, B.; Morello, C.; Moreno, J. C.; Morris, C.; Mostafa, M.; Muller, M. A.; Mussa, R.; Navarra, G.; Navarro, J. L.; Navas, S.; Necesal, P.; Nellen, L.; Newman Holmes, C.; Newton, D.; Thao, N. T.; Nierstenhoefer, N.; Nitz, D.; Nosek, D.; Nozka, L.; Oehlschlager, J.; Ohnuki, T.; Olinto, A.; Olmos Gilbaja, V. M.; Ortiz, M.; Ortolani, F.; Ostapchenko, S.; Otero, L.; Pacheco, N.; Pakk Selmi Dei, D.; Palatka, M.; Pallotta, J.; Parente, G.; Parizot, E.; Parlati, S.; Pastor, S.; Patel, M.; Paul, T.; Pavlidou, V.; Payet, K.; Pech, M.; Pekala, J.; Pelayo, R.; Pepe, I. M.; Perrone, Lorenzo; Petrera, S.; Petrinca, P.; Petrov, Y.; Diep, P. N.; Dong, P. N.; Nhung, P. T.; Pichel, A.; Piegaia, R.; Pierog, T.; Pimenta, M.; Pinto, T.; Pirronello, V.; Pisanti, O.; Platino, M.; Pochon, J.; Privitera, P.; Prouza, M.; Quel, E. J.; Rautenberg, J.; Redondo, A.; Reucroft, S.; Revenu, B.; Rezende, F. A. S.; Ridky, J.; Riggi, S.; Risse, M.; Riviere, C.; Rizi, V.; Roberts, M.; Robledo, C.; Rodriguez, G.; Rodriguez Frias, M. D.; Rodriguezmartino, J.; Rodriguez Rojo, J.; Rodriguez Cabo, I.; Ros, G.; Rosado, J.; Roth, M.; Roucelle, C.; Rouille' d’Orfeuil, B.; Roulet, E.; Rovero, A. C.; Salamida, F.; Salazar, H.; Salina, G.; Sanchez, F.; Santander, M.; Santo, C. E.; Santos, E. M.; Sarazin, F.; Sarkar, S.; Sato, R.; Scherini, V.; Schieler, H.; Schmidt, A.; Schmidt, F.; Schmidt, T.; Scholten, O.; Schovanek, P.; Schussler, F.; Sciutto, S. J.; Scuderi, M.; Segreto, A.; Semikoz, D.; Settimo, M.; Shellard, R. C.; Sidelnik, I.; Siffert, B. B.; Sigl, G.; Smetniansky De Grande, N.; Smialkowski, A.; Smida, R.; Smith, A. G. K.; Smith, B. E.; Snow, G. R.; Sokolsky, P.; Sommers, P.; Sorokin, J.; Spinka, H.; Squartini, R.; Strazzeri, E.; Stutz, A.; Suarez, F.; Suomijarvi, T.; Supanitsky, A. D.; Sutherland, M. S.; Swainc, J.; Szadkowski, Z.; Takahashi, J.; Tamashiro, A.; Tamburro, A.; Tascau, O.; Tcaciuc, R.; Thomas, D.; Ticon, R.; Tiffenberg, J.; Timmermans, C.; Tkaczyk, W.; Todero Peixoto, C. J.; Tome', B.; Tonachini, A.; Torres, I.; Torresi, D.; Travnicek, P.; Tripathi, A.; Tristram, G.; Tscherniakhovski, D.; Tueros, M.; Tunnicliffe, V.; Ulrich, R.; Unger, M.; Urbana, M.; Valdes Galicia, J. F.; Valino, I.; Valore, L.; van den Berg, A. M.; van Elewyck, V.; Vazquez, R. A.; Veberic, D.; Veiga, A.; Velarde, A.; Ventersc, T.; Verzi, V.; Videl, M.; Villasenor, L.; Vorobiov, S.; Voyvodic, L.; Wahlber, H.; Wainber, O.; Walker, P.; Warner, D.; Watson, A. A.; Westerhoff, S.; Wieczorek, G.; Wiencke, L.; Wilczynska, B.; Wilczynski, H.; Wileman, C.; Winnick, M. G.; Wua, H.; Wundheiler, B.; Yamamoto, T.; Younk, P.; Zasb, E.; Zavrtanik, D.; Zavrtanik, M.; Zech, A.; Zepeda, A.; Ziolkowski, M.

Atmospheric parameters, such as pressure (P), temperature (T) and density, affect the development of extensive air showers initiated by energetic cosmic rays. We have studied the impact of atmospheric variations on extensive air showers by means of the surface detector of the Pierre Auger Observatory. The rate of events shows a 10% seasonal modulation and a 2% diurnal one. We find that the observed behaviour is explained by a model including the effects associated with the variations of pressure and density. The former affects the longitudinal development of air showers while the latter influences the Molière radius and hence the lateral distribution of the shower particles. The model is validated with full simulations of extensive air showers using atmospheric profiles measured at the site of the Pierre Auger Observatory.