行星际太阳风湍流不是均一的，充满间歇结构。湍流间歇结构与非均匀的能量串级有关，可引起太阳风的局部加热等。受观测局限，湍流间歇结构的形成过程不清楚。利用Wind的观测数据，北大太阳风研究团队发现去除间歇后，平行谱会变平，其谱指数可由原来的-2变为-5/3.但是，间歇对垂直谱的影响还没有揭示。进一步，北大太阳风团队采用模拟方法考察间歇结构对垂直谱指数的影响。本工作采用小波方法对高质量的湍流模拟数据进行后续的分析。分析结果显示随着尺度减少，速度扰动和磁场扰动的概率分布函数越偏离高斯分布，并表现出中间的尖峰和两侧长长的尾翼，这些与观测一致；说明随着尺度减少，间歇越来越显著。去除间歇后，速度和磁场的垂直谱变陡，垂直谱指数由原来-1.5变为-1.67。 该研究结果表明背景磁流体湍流的串级是Kolmogorov标度率(-1.67)，非IK标度率(-1.5)。同时，解释了为什么观测到的太阳风磁场谱偏离Kolmogorov标度率。研究工作加深了对太阳风湍流串级的理解。
该项工作得到国家自然科学基金委重点项目、创新研究群体、面上项目以及青年拔尖人才计划的支持。
Citation: Yang, L., He, J., Tu, C., Li, S., Zhang, L., Wang, X., Marsch, E. and Wang, L., 2017. Influence of Intermittency on the Quasi-perpendicular Scaling in Three-dimensional Magnetohydrodynamic Turbulence. The Astrophysical Journal , 846 (1), p.49.
图. 速度扰动的概率分布函数、谱指数及其各向异性在去间歇前和去间歇后的差异。
