The set of equations describing nonlinear evolution of a single toroidal Alfvén eigenmode are derived, including both zero frequency zonal structure (ZFZS) generation and wave-particle phase space nonlinearities. The simplified case of neglecting wave-particle phase space nonlinearity is then investigated to focus on different roles of energetic particles and bulk plasmas on ZFZS generation. It is shown that energetic particles and bulk plasma play dominant roles in ZFZS generation in different nonlinear stages, and the corresponding processes are qualitatively different. Several properties of ZFZS generation, e.g. fine- versus meso-scale, forced driven versus spontaneous excitation, are clarified by the present analysis.
単一のトロイダル・アルヴェーン固有モードの非線形発展を記述する方程式系を、ゼロ周波数帯状構造(ZFZS)生成と波-粒子位相空間非線形性の両方を含めて導出する。次に、波-粒子位相空間非線形性を無視した簡略化された場合を調べ、ZFZS生成における高エネルギー粒子とバルクプラズマの異なる役割に焦点を当てる。高エネルギー粒子とバルクプラズマが異なる非線形段階でZFZS生成において支配的な役割を果たし、対応する過程が質的に異なることが示される。ZFZS生成のいくつかの特性、例えば、微細スケール対メソスケール、強制駆動対自発励起が、本解析によって明らかにされる。