A comprehensive review of zonal flow phenomena in plasmas is presented. While the emphasis is on zonal flows in laboratory plasmas, planetary zonal flows are discussed as well. The review presents the status of theory, numerical simulation and experiments relevant to zonal flows. The emphasis is on developing an integrated understanding of the dynamics of drift wave–zonal flow turbulence by combining detailed studies of the generation of zonal flows by drift waves, the back-interaction of zonal flows on the drift waves, and the various feedback loops by which the system regulates and organizes itself. The implications of zonal flow phenomena for confinement in, and the phenomena of fusion devices are discussed. Special attention is given to the comparison of experiment with theory and to identifying directions for progress in future research.
プラズマ中の帯状流現象に関する包括的なレビューを提示する。実験室プラズマにおける帯状流に重点を置きつつ、惑星帯状流についても議論する。本レビューでは、帯状流に関連する理論、数値シミュレーション、実験の現状を示す。ドリフト波-帯状流乱流の力学に関する統合的理解を発展させることに重点を置き、ドリフト波による帯状流の生成、帯状流のドリフト波への逆作用、および系が自己制御・自己組織化する様々なフィードバックループを詳細に検討する。閉じ込め改善と輸送障壁形成における帯状流現象の意義についても考察する。さらに、実験と理論の比較に特に注意を払い、今後の研究の進展方向を明示する。