We study the effects of resonant magnetic perturbations (RMPs) on turbulence, flows and confinement in the framework of resistive drift-wave turbulence. This work was motivated, in parts, by experiments reported at the IAEA 2010 conference (Xu et al 2011 Nucl. Fusion51 062030) which showed a decrease of long-range correlations during the application of RMPs. We derive and apply a zero-dimensional predator–prey model coupling the drift-wave–zonal-mode system (Leconte and Diamond 2012 Phys. Plasmas19 055903) to the evolution of mean quantities. This model has both density-gradient drive and RMP amplitude as control parameters and predicts a novel type of transport bifurcation in the presence of RMPs. This model allows a description of the full L–H transition evolution with RMPs, including the mean sheared flow evolution. The key results are the following: (i) the L–I and I–H power thresholds both increase with RMP amplitude , the relative increase of the L–I threshold scales as , where ν* is edge collisionality and ρs is the sound gyroradius. (ii) RMPs are predicted to decrease the hysteresis between the forward and back-transition. (iii) Taking into account the mean density evolution, the density profile—sustained by the particle source—has an increased turbulent diffusion compared with the reference case without RMPs which provides one possible explanation for the density pump-out effect.
我々は、抵抗性ドリフト波乱流の枠組みにおいて、共鳴磁場摂動（RMP）が乱流、流れ、および閉じ込めに及ぼす影響を研究する。この研究は、RMPの印加中に長距離相関の減少を示したIAEA 2010会議（Xuら 2011 Nucl. Fusion 51 062030）で報告された実験に部分的に動機づけられたものである。我々は、ドリフト波-帯状モード系（Leconte and Diamond 2012 Phys. Plasmas 19 055903）を平均量の時間発展と結合した零次元捕食者-被食者モデルを導出し適用する。このモデルは、密度勾配駆動とRMP振幅の両方を制御パラメータとして持ち、RMPの存在下での新規な輸送分岐を予測する。このモデルにより、平均せん断流の時間発展を含む、RMPを伴う完全なL-H遷移の記述が可能となる。主な結果は以下の通りである：（i）L-IおよびI-Hパワー閾値はともにRMP振幅とともに増加し、L-I閾値の相対的増加は としてスケールする。ここで ν は端部衝突頻度、ρ は音速ジャイロ半径である。（ii）RMPは前方遷移と後方遷移の間のヒステリシスを減少させると予測される。（iii）平均密度の時間発展を考慮すると、粒子源によって維持される密度分布は、RMPがない参照ケースと比較して乱流拡散が増加しており、これが密度ポンプアウト効果の一つの可能な説明を提供する。