A theory of global geodesic acoustic modes with short wavelengths based on the framework of an electrostatic gyro-fluid has been developed, in which the more thorough sorts of finite-ion-Larmor-radius effects are encompassed than in the two-fluid model (Wang et al 2021 Nucl. Fusion61 106024), while the radial differential equation of the eigenmodes still comes up in a compact and analytically tractable form. By solving the corresponding boundary value problem numerically with typical equilibrium profiles, a multitude of global geodesic acoustic modes with quantized eigen-frequencies have been found. In particular, as the consequence of the plasma model improvement, we have obtained multiple edge-localized global geodesic acoustic modes with the features resembling those observed experimentally.
静電ジャイロ流体の枠組みに基づく短波長のグローバル測地線音響モードの理論が開発された。この理論には、二流体モデル（Wang et al 2021 Nucl. Fusion61 106024）よりも徹底的な種類の有限イオン・ラーマー半径効果が包含されており、その一方で、固有モードの動径微分方程式は依然としてコンパクトで解析的に扱いやすい形で現れる。典型的な平衡プロファイルを用いて対応する境界値問題を数値的に解くことにより、量子化された固有周波数を持つ多数のグローバル測地線音響モードが見いだされた。特に、プラズマモデルの改良の結果として、我々は、実験的に観測されたものに類似した特徴を持つ複数のエッジ局在グローバル測地線音響モードを得た。