The transition to drift-interchange turbulence is investigated by estimating the nonlinear spectral power transfer functions of density and potential fluctuations representative for the behavior of the polarization and E × B drift nonlinearities using the magnetic field strength as the control parameter. As the control parameter increases the system undergoes several changes from a quasi-periodic to a phase locked to a weakly turbulent regime. The polarization drift nonlinearity transfers kinetic energy to larger scales. The E × B drift nonlinearity provides access to the free energy by coupling density fluctuations at smaller scales to the larger scale potential structures, resulting in a formation of a very robust phase-locked regime and acting as a mechanism of self-sustainment in the weakly turbulent regime. Although the interplay between these nonlinearities is different in the different regimes, it results in a successive increase in the degrees of freedom in all regimes, which is the most important feature of a transition to turbulence.
ドリフト・インターチェンジ乱流への遷移は、磁場強度を制御パラメータとして、分極およびE×Bドリフト非線形性の挙動を代表する密度およびポテンシャル変動の非線形スペクトルパワー伝達を推定することにより調査される。制御パラメータが増加するにつれて、系は準周期的状態から位相ロック状態を経て弱乱流状態へと遷移する。分極ドリフト非線形性は運動エネルギーをより大きなスケールへ伝達する。E×Bドリフト非線形性は、より小さなスケールでの密度変動をより大きなスケールのポテンシャル構造と結合させることにより自由エネルギーへのアクセスを提供し、その結果、非常に頑健な位相ロック状態が形成され、弱乱流状態における自己維持機構として機能する。これらの非線形性の相互作用は各状態で異なるものの、その結果として全状態において自由度が連続的に増加する。これは乱流への遷移の最も重要な特徴である。