太陽大氣加熱和輻射所需要的能量來源問題是日地空間物理的基本問題之一，激波的耗散被猜測是一個重要的渠道。然而一直以來缺乏對激波遙感的診斷方法，導緻無法知曉激波的狀态，比如激波的壓縮比、上下遊的溫度、上下遊的馬赫數、傳播速度、傳播方向等，因而制約了人們對于激波加熱太陽大氣的認識。

激波定量診斷

beat365官方网站何建森研究員團隊與合作者，針對最新一代的天基太陽光譜成像望遠鏡(Interface Region Imaging Spectrograph，IRIS)對太陽過渡區的光譜成像觀測，提出了激波定量診斷的方法。此方法命名為Shock-ABIS，意為Shock Analysis Based on Imaging Spectrograph。該方法的創新點在于：（1）結合光譜成像的觀測數據和激波躍變的理論關系；（2）利用波段随溫度的響應函數，考慮電離對輻射強度變化的影響；（3）能夠給出平行磁通量管傳播的激波的全套參數。

天基太陽過渡區成像光譜儀（IRIS）對太陽大氣及其中激波的成像和光譜的同時觀測。下圖左圖為對日面太陽黑子的成像觀測，中圖為光譜分析得到的多普勒頻移的時空切片特征，右圖顯示中圖橫虛線位置的光譜輪廓随時間的變化特征。下圖事件在Tian et al.(2014)中也曾報道。

為了證明該方法的有效性，研究團隊利用正演模拟對方法進行了驗證。在正演模型裡，他們進行了關于太陽大氣激波傳播與加熱的數值模拟，沿着不同的視線方向對受激波擾動前後的太陽大氣做相應的光譜合成。基于合成光譜的時空變化，該方法給出了激波診斷的全套參數，并且和模型中的激波參數幾乎一緻。

太陽大氣中激波傳播的正演模拟結果。左側為分層大氣密度随高度的變化及其受激波傳播的擾動，圖中的傾斜藍線為視線方向，兩條藍色實線為仿真光譜儀前端的狹縫能觀測的範圍。右側從下到上依次為狹縫中間位置的合成光譜輪廓的時變特征、狹縫中間位置的合成光譜輪廓的時間堆疊圖、沿着狹縫方向的光譜強度的時空切片。

利用正演模拟對診斷方法的可行性進行驗證：正演模拟的激波參數與方法診斷結果基本一緻

研究團隊利用該方法，對太陽過渡區的激波活動進行了首次定量診斷。診斷顯示，激波的上、下遊馬赫數分别為1.3和0.8，激波的傳播速度為50公裡/秒，激波下遊溫度升高約兩萬度。研究結果表明，激波能夠有效地加熱乃至電離太陽大氣，為太陽大氣的輻射和熱動力學供應必要的能量。

對太陽大氣中激波序列的定量診斷結果

該研究工作近期發表在Astrophys. J.（ApJ）上，被選為美國天文學會期刊的研究亮點（亮點報道題目為“太陽大氣中的激波”），被認為是“更進一步理解太陽大氣的加熱之謎”“是認識激波如何與太陽大氣動态耦合并如何存放熱量的關鍵一步”。除beat365為第一作者單位外，該研究的合作單位還有中國科學院地質與地球物理研究所、比利時魯汶大學。論文作者除何建森之外，還有：阮文治（beat365碩士畢業，現為比利時魯汶大學博士生）、闫麗梅（北大博士畢業，現為中科院地質地球所“博新計劃”博士後）、王玲華研究員（beat365）、魏勇研究員（中科院地質地球所）。研究工作得到國家自然科學基金創新研究群體、面上項目以及中組部青年拔尖人才計劃的支持。