The Multi-Mode Model (MMM) for turbulent transport was applied to a large set of well-analyzed discharges from the National Spherical Torus Experiment (NSTX) in order to evaluate its sensitivities to a wide range of plasma conditions. MMM calculations were performed for hundreds of milliseconds in each discharge by performing time-dependent predictive simulations with the 1.5D tokamak integrated modeling code TRANSP. A closely related study (Lestz et al 2025 Plasma Phys. Control. Fusion67 105029) concluded that MMM predicted electron and ion temperature profiles that were in reasonable agreement with NSTX observations, generally outperforming a different reduced transport model, TGLF. This finding motivates the more thorough investigation of the characteristics of the MMM predictions conducted in this work. The simulations with MMM have electron energy transport dominated by electron temperature gradient modes in the examined discharges with relatively low plasma β (ratio of kinetic plasma pressure to magnetic field pressure) and high collisionality, transitioning to a mixture of different modes for higher β and lower collisionality. The thermal ion diffusivity predicted by MMM is much smaller than the neoclassical contribution, in line with previous experimental analysis of NSTX. Nonetheless, the electron and ion temperature profiles are coupled via collisional energy exchange and thus sensitive to which transport channels are predicted. The time-dependent simulations with MMM are robust to the simulation start time, converging to remarkably similar temperature profiles later during the discharge. MMM typically overpredicts confinement relative to NSTX observations, leading to the prediction of overly steep temperature profiles. Plasmas with spatially broader temperature profiles, higher plasma β, and longer energy confinement times tend to be predicted by MMM with better agreement with the experiment. These findings provide useful context for understanding the regime-dependent tendencies of MMM in anticipation of self-consistent, time-dependent predictive simulations of NSTX-U discharges with these same modeling tools.
乱流輸送のためのマルチモードモデル（MMM）を、広範囲のプラズマ条件に対するその感度を評価するために、National Spherical Torus Experiment (NSTX) からのよく解析された多数の放電に適用した。MMM計算は、1.5Dトカマク統合モデリングコードTRANSPを用いた時間依存予測シミュレーションを実行することにより、各放電において数百ミリ秒にわたって行われた。密接に関連する研究（Lestz et al 2025 Plasma Phys. Control. Fusion67 105029）は、MMMが電子温度およびイオン温度分布をNSTXの観測と合理的に一致すると予測し、一般的に別の簡約輸送モデルであるTGLFよりも優れていると結論づけた。この発見は、本研究で実施されたMMM予測の特性のより徹底的な調査を動機づける。MMMを用いたシミュレーションでは、比較的低いプラズマβ（運動プラズマ圧力と磁場圧力の比）と高い衝突頻度を有する調査した放電において、電子エネルギー輸送は電子温度勾配モードによって支配され、より高いβおよび低い衝突頻度では異なるモードの混合へと遷移する。MMMによって予測される熱イオン拡散係数は、新古典論的寄与よりもはるかに小さく、NSTXのこれまでの実験解析と一致する。それにもかかわらず、電子温度とイオン温度の分布は衝突エネルギー交換を介して結合されているため、どの輸送チャネルが予測されるかに敏感である。MMMを用いた時間依存シミュレーションはシミュレーション開始時刻に対してロバストであり、放電の後期には著しく類似した温度分布に収束する。MMMは、NSTXの観測と比較して典型的に閉じ込めを過大予測し、過度に急峻な温度分布の予測につながる。空間的により広がった温度分布、より高いプラズマβ、およびより長いエネルギー閉じ込め時間を持つプラズマは、MMMによって実験とより良く一致すると予測される傾向がある。これらの発見は、これらの同じモデリングツールを用いたNSTX-U放電の自己無撞着な時間依存予測シミュレーションを見据えて、MMMの状態依存的な傾向を理解するための有益な文脈を提供する。