超低频波(Ultra low Frequency wave, ULF wave)在太阳风和磁层相互作用的过程中扮演着重要的角色。例如，它可以影响极光的活动，加热电离层，加速磁层粒子等等。急始性脉冲(Sudden Impulse, SI)是指地球磁层被快速压缩的过程，一般来说是由太阳风的动压突然增强所导致的（太阳风动压的增强往往是行星际激波造成的）。

SI是地球磁层超低频波(Ultra low Frequency wave, ULF wave)活动的重要来源之一。它引发的超低频波，过去人们曾有所报道，但绝大部分观测都在向阳面磁层，而对于背阳面等离子体片中SI何时以及如何引发超低频波，目前人们还不清楚。我们利用THEMIS卫星的观测，研究了13个发生在背阳面的SI事件，发现其中只有3个引发了清楚的超低频波，波动的周期分别为3.3，6.0，7.6分钟。波动的东西向磁场扰动和径向电场扰动较强，表明其为典型的环形模式（toroidal mode），并且其电磁场扰动的相位关系符合驻波的特点。

过去人们曾提出过SI可引发尾向运动的涡旋，因此，对我们的观测一种可能的解释是涡旋激发了超低频波，我们发现有2个超低频波事件与这种涡旋一致；另一种可能是磁尾电流片为保持平衡而对太阳风的动力学响应，这个响应过程之前没有被提出过。以上两种过程都可通过场线共振（Field line resonance, FLR）激发环形模式的阿尔芬驻波，并且，两者都涉及频率选择的机制，并在某种特定条件下才能激发，因此都可以解释为何我们在背阳面的SI事件中只发现了少数的几个ULF事件。

本研究成果已被JGR-space physics接受，本工作由来自本中心和加州洛杉矶分校、北京大学、新罕什布尔大学以及阿拉斯加大学的研究人员合作完成，受到国家自然科学基金、山东省自然科学基金以及美国宇航局研究基金的支持。

图一事件位置分布以及SI激发的等离子体初始速度。绿色圆圈代表能清楚看到波动的事件的位置。

图二事件之一，最后一栏可以看到清楚的波动，周期大约6分钟。

图三滤波以后的情况。前三栏表明环形模较强，最后一栏可以看出环形模的电磁场相位差在90度附近，表明其为Alfven驻波。

图四从全球磁流体力学(global MHD)数值模拟结果可以看出，SI发生时磁尾有涡旋通过，我们提出这种涡旋可能通过场线共振(FLR)激发此类波动。