Fundamental Lagrangian, frozen-in and topological invariants can be useful to explain systematic connections between plasma parameters. At high plasma temperature the dissipation is small and the robust invariances are manifested. We invoke a frozen-in invariant which is an extension of Ertel's theorem, and connects the vorticity of the large scale motions with the profile of the safety factor and of particle density. Assuming ergodicity of the small scale turbulence we consider the approximative preservation of the invariant for changes of the vorticity in an annular region of finite radial extension (i.e. poloidal rotation). We find that the ionization-induced rotation triggered by a pellet requires a reversed-q profile. In the H-mode, the invariance requires an accumulation of the current density in the rotation layer. Then this becomes a vorticity-current sheet which may explain experimental observations related to the penetration of the resonant magnetic perturbation and the filamentation during the edge localized modes.
基本的なラグランジアン不変量、フローズンイン不変量、およびトポロジカル不変量は、プラズマパラメータ間の系統的な関連を説明するのに有用である。高温プラズマでは散逸が小さく、頑健な不変性が顕在化する。我々は、エルテルの定理の拡張であり、大規模運動の渦度を安全係数および粒子密度の分布と結び付けるフローズンイン不変量を援用する。小規模乱流のエルゴード性を仮定して、有限の動径方向広がりを持つ環状領域（すなわちポロイダル回転）における渦度の変化に対する不変量の近似的保存を考察する。ペレットによって誘起される電離駆動回転には、逆q分布が必要であることが分かる。Hモードでは、不変性は回転層における電流密度の蓄積を必要とする。するとこれは渦度-電流シートとなり、共鳴磁気摂動の浸透や周辺局在モード中のフィラメント化に関する実験的観測を説明する可能性がある。