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Hamiltonian formulation and coherent structures in electrostatic turbulence

机译：哈密​​顿公式和静电湍流中的相干结构

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A Hamiltonian formulation is constructed for a finite ion Larmor radius fluid model describing ion temperature-gradient driven and drift Kelvin-Helmholtz modes. The Hamiltonian formulation reveals the existence of three invariants obeying detailed conservation properties, corresponding roughly to generalized potential vorticity, internal energy and ion momentum parallel to the magnetic field. These three invariants are added to the energy to form a variational principle that describes coherent structures (CSs), such as monopolar and dipolar vortices or modons. It is suggested that the invariants are responsible for the coherence and longevity of CSs and for their robustness during binary collisions.
机译：针对有限离子拉莫尔半径流体模型构建了哈密顿公式，该模型描述了离子温度梯度驱动和漂移开尔文-亥姆霍兹模式。哈密​​顿量公式表明存在三个不变量，它们遵循详细的守恒性质，大致对应于广义势涡，内能和平行于磁场的离子动量。这三个不变量被添加到能量中以形成描述相干结构（CSs）的变分原理，例如单极和双极涡旋或子。建议不变量负责CS的连贯性和寿命，以及它们在二进制碰撞中的鲁棒性。

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