Zonal flows are known to be a key player in the regulation of drift-wave turbulence and have been observed in a wide variety of plasma devices. Current attempts to describe the formation and dynamics of zonal flows and drift-waves in a simple magnetized column via numerical simulation of the Hasegawa–Wakatani model are described here. The simulations are shown to exhibit the formation of a zonal flow whose profile is well-predicted by analytic theory and in qualitative agreement with experimental observations. However, the magnitude of the zonal flow and fluctuation levels appear to be significantly overestimated by the simulation. Details of the numerical model and sensitivity to initial conditions are also described.
帯状流は、ドリフト波乱流の制御における重要な要素として知られており、多種多様なプラズマ装置において観測されている。本稿では、単純化された磁化プラズマにおける帯状流とドリフト波の形成およびダイナミクスを記述する試みとして、Hasegawa–Wakataniモデルの数値シミュレーションを行った結果を報告する。シミュレーションは帯状流の形成を示し、その空間構造は解析理論による予測とよく一致し、実験観測とも定性的に整合する。しかしながら、帯状流の振幅および乱流揺動レベルは、シミュレーションにおいて実験値よりも有意に過大評価されることが明らかとなった。本稿では、数値モデルの詳細と初期条件に対する感度についても述べる。