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A Model of GAM intermittency near critical gradient in toroidal plasmas

トロイダルプラズマ中の臨界勾配近傍でのGAM間欠性のモデル

三木 一弘*; 岸本 泰明; 宮戸 直亮; Li, J. Q.*

Miki, Kazuhiro*; Kishimoto, Yasuaki; Miyato, Naoaki; Li, J. Q.*

トロイダルランダウ流体シミュレーションで観測された測地的音響モード(GAM)に関連した乱流の成長する間欠性を記述する4場最小モデルを構築した。その間欠的ダイナミクスはこのモデルによってシミュレーションに用いられた代表的なパラメータについてよく再現される。このモデルはGAMに関連した乱流輸送のより多くの特徴,乱流の完全な消滅につながる単一のバーストや定常帯状流とGAMと混合した定常乱流なども再現することができる。4次元相空間において固定点まわりの解の軌跡の振舞いを解析することにより、このモデルの幅広い特徴を調べ、別の固有状態に対応するDimitsシフトと定常乱流領域との間の分岐特性を同定する。

We have constructed a four-field minimum model that describes the growing intermittency of turbulence associated with the geodesic acoustic mode (GAM) observed in our toroidal Landau-fluid simulations. The intermittent dynamics are well reproduced by the model for the reference parameters used in the simulation. The model can also reproduce more nature of turbulent transport associated with the GAM, such as a single burst leading to a full quench of turbulence and also a steady state turbulence mixed with steady state zonal flows and GAMs. Investigating the behaviour of the solution trajectories around the fixed points in four-dimensional phase space, we examine the comprehensive properties of the model and identify the bifurcation property between Dimits shift and steady state turbulence regimes, which correspond to different eigen-states.

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