阿爾芬波是行星際空間廣泛存在的一種主要的MHD波模，太陽風(fēng)尤其是高速流的絕大多數(shù)擾動都存在明顯的阿爾芬波特性。阿爾芬波對空間等離子體的許多物理過程，如日冕加熱、太陽風(fēng)加速、地磁擾動的形成等，都有著重要的貢獻(xiàn)，因而引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注。判斷一個行星際擾動是否屬于阿爾芬波通常需要驗證Walen關(guān)系。傳統(tǒng)的診斷方法需要精確確定背景磁場和deHoffman-Teller坐標(biāo)系。以往的研究通常為了簡化而采用平均值來代替。然而，背景磁場并非可觀測量，通常的平均近似有時會帶來很大誤差，其方向甚至可相差90度。另外，deHoffman-Teller坐標(biāo)系并非總是存在，其確定過程包含的一些假定也會帶了一系列誤差，并且真實的非均勻太陽風(fēng)中可能包含很多不同尺度和持續(xù)時間的動態(tài)結(jié)構(gòu)，彼此的deHoffman-Teller坐標(biāo)系可能相差很大，簡單采用平均值并不合理。近年來，學(xué)者們也逐漸意識到傳統(tǒng)的簡化診斷方法存在的問題，并且認(rèn)為以往研究得到的阿爾芬波特性還需要重新評估。

　　為了避免確定背景磁場和deHoffman-Teller坐標(biāo)系所帶來的誤差，國家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國家重點實驗室的李暉預(yù)備研究員、王赤研究員與臺灣國立中央大學(xué)的趙寄昆教授等合作研究，提出了一種不依賴背景磁場和deHoffman-Teller坐標(biāo)系的診斷行星際阿爾芬波的新方法。該方法采用帶通濾波信號來驗證Walen關(guān)系，可以有效診斷阿爾芬波并獲得之前研究鮮有關(guān)注的阿爾芬波頻率信息。為了檢驗該方法的魯棒性，我們將其應(yīng)用到混雜了粉紅噪聲且包含兩個不同頻率純阿爾芬波的模擬太陽風(fēng)高速流上。該方法可以準(zhǔn)確判定出該高速流包含兩個不同頻率的阿爾芬波，并且相應(yīng)的頻率信息也能有效識別出來。我們還將該方法應(yīng)用到兩個實際的太陽風(fēng)高速流上，發(fā)現(xiàn)在1 AU附近存在很多高純度的阿爾芬波。這也暗示之前研究認(rèn)為1 AU處高純度阿爾芬波極少被發(fā)現(xiàn)可能是由于診斷方法的誤差。

　　該項研究成果對于重新評估行星際阿爾芬波的特性有著重要意義，發(fā)表在本領(lǐng)域著名的學(xué)術(shù)期刊Journal of Geophysical Research （JGR）： Space Physics上。

　　圖1. 兩個太陽風(fēng)高速流期間阿爾芬波的時頻分布

　　文章列表及鏈接：

　　Li, H., C. Wang, J. K. Chao, and W. C. Hsieh (2016), A new approach to identify interplanetary Alfven waves and to obtain their frequency properties, J. Geophys. Res. Space Physics, 121, 42–55, doi:10.1002/2015JA021749..

　　鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015JA021749/full

　　（供稿：天氣室）