The turbulent energy fluxes, including up-gradient 'energy pinch' effects, are derived using the nonlinear bounce-kinetic equation for trapped electrons and the nonlinear gyrokinetic equation for ions in toroidal geometry. The quasi-universal type of inward turbulent equipartition (TEP) energy pinch is recovered for both ions and trapped electrons, with different field dependence coefficients due to toroidal effects. A contribution from the density gradient to an outward convective energy flux is also obtained. The direction of the total energy convection is primarily determined by the competition between the TEP energy pinch and the outward density gradient driven energy convection. The magnetic shear dependence of the electron energy pinch is discussed. The energy pinches can provide possible explanations for some puzzling experimental observations.
乱流エネルギー束は、捕捉電子に対する非線形バウンス運動論方程式と、トロイダル幾何学におけるイオンに対する非線形ジャイロ運動論方程式を用いて、逆勾配の「エネルギーピンチ」効果を含めて導出される。準普遍型の内向き乱流等分配(TEP)エネルギーピンチは、イオンと捕捉電子の両方について得られ、トロイダル効果による異なる場依存係数を有する。密度勾配から外向きの対流エネルギー束への寄与も得られる。全エネルギー対流の方向は、主にTEPエネルギーピンチと外向きの密度勾配駆動エネルギー対流との競合によって決定される。電子エネルギーピンチの磁気シア依存性について議論する。エネルギーピンチは、いくつかの不可解な実験観測に対する可能な説明を提供し得る。