We present the first simulations of a reduced magnetized plasma model that incorporates both arbitrary wavelength polarization and non-Oberbeck–Boussinesq effects. Significant influence of these two effects on the density, electric potential and vorticity and non-linear dynamics of interchange blobs are reported. Arbitrary wavelength polarization implicates so-called gyro-amplification that compared to a long wavelength approximation leads to highly amplified small-scale vorticity fluctuations. These strongly increase the coherence and lifetime of blobs and alter the motion of the blobs through a slower blob-disintegration. Non-Oberbeck–Boussinesq effects incorporate plasma inertia, which substantially decreases the growth rate and linear acceleration of high amplitude blobs, while the maximum blob velocity is not affected. Finally, we generalize and numerically verify unified scaling laws for blob velocity, acceleration and growth rate that include both ion temperature and arbitrary blob amplitude dependence.
我々は、任意波長分極と非オーバーベック–ブシネスク効果の両方を取り入れた、還元された磁化プラズマモデルの最初のシミュレーションを提示する。これら二つの効果が、インターチェンジブロブの密度、電位、渦度および非線形動力学に及ぼす有意な影響を報告する。任意波長分極は、いわゆるジャイロ増幅を伴い、長波長近似と比較して、小スケールの渦度揺らぎを強く増幅する。これらはブロブのコヒーレンスと寿命を強く増加させ、より遅いブロブ崩壊を通じてブロブの運動を変化させる。非オーバーベック–ブシネスク効果はプラズマ慣性を取り込み、高振幅ブロブの成長率と線形加速度を大幅に減少させるが、最大ブロブ速度には影響しない。最後に、イオン温度と任意のブロブ振幅依存性の両方を含む、ブロブ速度、加速度、成長率に関する統一スケーリング則を一般化し、数値的に検証する。