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Simulation of zonal flow excitation by drift mode turbulence: applications to tokamaks and the magnetopause

机译：漂移模式湍流对地层流激发的模拟：在托卡马克和磁绝经中的应用

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Recently, we investigated the interaction between broadband drift mode turbulence and zonal flows near the edge of a region of magnetized plasma (Trines et al 2005 Phys. Rev. Lett. 94 165002). Our simulation results showed the development of a zonal flow through the modulational instability of the drift wave distribution, as well as the existence of solitary zonal flow structures about an ion gyroradius wide, drifting towards steeper relative density gradients. Both the growth rate of the turbulence and the particle/energy transport across the plasma boundary can be stabilized by adjusting the plasma density gradient. This spontaneous formation of solitary wave structures has also been found in Cluster satellite observations (Trines et al 2007 Phys. Rev. Lett. 99 205006), confirming our earlier theoretical predictions. We will discuss the consequences of our results for our understanding of the Earth's magnetopause, as well as for the study of zonal flows in tokamaks.
机译：最近，我们研究了宽带漂移模式湍流与磁化等离子体区域边缘附近的纬向流之间的相互作用（Trines等，2005 Phys。Rev. Lett。94 165002）。我们的模拟结果表明，通过漂移波分布的调制不稳定性产生了地带流，并且围绕着一个离子陀螺半径宽的离子流向陡峭的相对密度梯度漂移，存在着单独的地带流结构。湍流的生长速率和穿过等离子体边界的粒子/能量传输都可以通过调节等离子体密度梯度来稳定。在星团卫星观测中也发现了这种自发形成的孤立波结构（Trines等人，2007，Phys。Rev. Lett。99 205006），这证实了我们较早的理论预测。我们将讨论结果对理解地球的磁更年期以及研究托卡马克纬向流动的影响。

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