海平面观测宇宙线: 能量为10～10电子伏的初级宇宙线（主要是质子和原子核）进入大气层产生广延大气簇射。其中的强子、新粒子集中在簇射轴心区，γ、e和X子可以扩展到半径几十米到几公里的面积上。因此须用大量不同类型的探测器布成阵列来观测。多数阵列在海平面，也有在高山的。一个综合性的阵列包括：①心区强子探测器，观测强子核作用级联和能量。②心区电子探测器，主要是塑料闪烁计数器或火花室等。观测簇射轴心位置、心区电子密度和空间结构，特别是观测多心结构研究核作用过程中的大横动量现象。③快时间探测器（四个以上的塑料闪烁计数器），安放在阵列中心区，测量簇射前沿结构和到达方向。④外围电子密度计数器（塑料闪烁计数器），测量簇射电子密度及其横向分布，确定簇射大小和原初粒子能量。⑤X子探测器。将塑料闪烁计数器或正比计数器放在一定吸收物下面（或地下），分布在阵列外围,测量簇射中一定能量以上的X子密度及其横向分布。⑥大气切伦科夫和荧光探测器。用光电倍增管在无月清澈夜晚对准天空观测簇射中的带电粒子激发空气分子而产生的切伦科夫光和大气荧光，可以研究单个簇射在大气层中的纵深发展，以便研究核作用机制，鉴别原初粒子类型。