地球磁层Pc5(1-7mHz)波段压缩波的传播、结构特性及其产生机制是磁层超低频波(ULF)研究领域的热点问题。这些压缩波通常具有下面的统计特性:容易发生在较远的磁尾(L>8),并且易发生在磁赤道附近(纬度<20 °);通常发生在高β(等离子体热压强与磁压强之比)和温度各向异性的等离子体环境中;它们的磁场强度与等离子体热压强反相关变化,总压强几乎不变;磁压强关于赤道面反对称分布;这些波的相速度近似垂直于背景磁场，大小大约几十千米每秒;普遍认为这种压缩波其实是漂移磁镜不稳定模结构,即压缩波可以看作是在特定参照系下形态保持不变的等离子体结构随该参照系环向漂移形成的.

目前对这类Pc5压缩波结构的分析手段主要是多点卫星观测或者利用经验模型模拟，波在二维空间的真实图像尚不可知，它们在环向和镜像的尺度也不清楚，图一给出的是基于Equator-S和Geotail卫星观测的示意图。GS重构方法可以通过单颗卫星的观测，依据磁流体力学方程组，重现卫星轨迹周围的磁力线拓扑，因而能够克服这一缺点。这项研究工作首次应用GS方法获得了不受模型约束的压缩波的真实图象,定量地给出了波场中磁场,热压强以及电流密度二维分布的情况，如图二所示。

通过事件分析发现，这例ULF Pc5压缩波波长为2至4个地球半径，在卫星坐标系下相速度与等离子体流速相近，东向～20km/s。磁场强度关于赤道面反对称分布，压缩波内部压力保持平衡，磁压强与热压强反相关变化，符合漂移磁镜不稳定性模的特征。

本研究成果有我中心老师与北大合作完成，已经在中国科学E辑发表，受到国家自然科学基金支持(田安民,宗秋刚,史全岐，Sci China Tech Sci., 55, doi:10.1007/s11431 -011-4735-z, 2012)。

图一、从地球磁层晨侧往昏侧看压缩波的二维驻波结构示意图，z＝0表示磁赤道的位置，x指向东(日向)。黑线反映磁力线的拓扑结构,(引自Vaivads et al.,2001)

图二、重构坐标系下，11:35-12:15UT Equator-S观测数据的重构结果，黑色曲线表示磁力线，白色矢量表示卫星路径记录的磁场在重构坐标平面内的投影。颜色分布自上而下分别表示(a)By分量，(b)Bx分量，(c)Bz分量，(d)等离子体热压强，(e)不变量轴方向的电流密度