We investigate zonal flow (ZF) generation in ion temperature gradient driven trapped-electron-mode (ITG-driven TEM) turbulence via modulational instability analysis. We show that the acceleration of a seed ZF is a consequence of the competition of negative radiation pressure (NRP, acting as a driving force) and positive radiation pressure (PRP, acting as a retarding force) of the ITG-driven TEM turbulence. A critical dimensionless ion temperature logarithmic gradient () normalized to the major radius is obtained by balancing the NRP- and PRP effects. For , the NRP effect is dominant and the seed ZF is accelerated. Otherwise, the PRP effect is dominant and the seed ZF is decelerated. In addition, a new nonlinear evolution mechanism of the ZF is also proposed. It is shown that the turbulence energy intensity spectrum gets steepened in k-space due to the ZF shearing, which in turn induces nonlinear growth of the ZF.
我々は、変調不安定性解析により、イオン温度勾配駆動捕捉電子モード（ITG-driven TEM）乱流における帯状流（ZF）生成を調べる。種ZFの加速は、ITG-driven TEM乱流の負の放射圧（NRP、駆動力として作用）と正の放射圧（PRP、減速力として作用）の競合の結果であることを示す。メジャー半径で規格化された臨界無次元イオン温度対数勾配（）は、NRP効果とPRP効果の釣り合いにより得られる。（）の場合、NRP効果が支配的であり、種ZFは加速される。それ以外の場合、PRP効果が支配的であり、種ZFは減速される。さらに、ZFの新しい非線形発展機構も提案する。ZFせん断により乱流エネルギー強度スペクトルがk空間で急峻化し、それが今度はZFの非線形成長を誘起することが示される。