近日，國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李文亞、王赤、唐斌斌、郭孝城和林棟利用自主開發(fā)的全球磁流體力學(xué)磁層模型（PPMLR-MHD），重現(xiàn)了北向行星際磁場條件下的磁層頂?shù)途曔吔鐚?/span>Kelvin-Helmholtz （K-H）不穩(wěn)定性波動(dòng)，并首次探究到波動(dòng)的全球分布和演化特征。該項(xiàng)研究成果發(fā)表在美國地球物理學(xué)會(huì)（American Geophysical Union, AGU）學(xué)術(shù)期刊《地球物理研究-空間物理》 （Journal of Geophysical Research-Space Physics）上。 

　　已有衛(wèi)星觀測和局域數(shù)值模擬表明，存在速度剪切的地球磁層頂上可以激發(fā)K-H不穩(wěn)定性，其形成的波動(dòng)和渦旋能夠把太陽風(fēng)等離子體、動(dòng)量和能量輸運(yùn)進(jìn)磁層，是行星際磁場北向條件下太陽風(fēng)能量進(jìn)入磁層空間的主要途徑之一。然而，受限于衛(wèi)星觀測和局域模擬的局限性，國內(nèi)外空間科學(xué)家對(duì)磁層頂K-H波動(dòng)的全球特性知之甚少。 

　　該項(xiàng)研究成果首次成功獲得磁層頂K-H波動(dòng)的全球特性。研究表明，受流場和磁場全球形態(tài)的控制，最大的波動(dòng)振幅分布于晨昏兩翼；對(duì)于向磁尾對(duì)流傳播的K-H波動(dòng)，中緯度波動(dòng)的相位在向陽面領(lǐng)先于低緯的相位，在背陽面則落后于低緯度的相位；轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在晨昏兩翼區(qū)域。此外，研究組還發(fā)現(xiàn)，波動(dòng)相位從向陽面到背陽面的演化過程是一全球特征的表征，即K-H表面波/渦旋的軸與地球磁層磁場相聯(lián)。 

　　該研究成果以三維全球視野，將深化人們對(duì)磁層頂K-H波動(dòng)空間分布特征和演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。 

　　原文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jgra.50498/pdf 。 

圖一：Kelvin-Helmholtz波動(dòng)在磁層頂?shù)娜蚍植紖^(qū)域

　圖二：中低緯波動(dòng)相位差異示意；圖三：K-H表面波/渦旋軸與地球磁場相聯(lián)