The novel technique of dynamical mode decomposition (DMD) is applied to the outputs of a numerical simulation of Kelvin–Helmholtz turbulence in a cylindical plasma, so as to capture and quantify the time evolution of the dominant nonlinear structures. Empirically, these structures comprise rotationally symmetric deformations together with spiral patterns, and they are found to be identified as the main modes of the DMD. A new method to calculate the time evolution of DMD mode amplitudes is proposed, based on convolution-type correlation integrals, and then applied to the simulation outputs in a limit cycle regime. The resulting time traces capture the essential physics far better than Fourier techniques applied to the same data.
動的モード分解（DMD）の新規手法が、円筒形プラズマにおけるケルビン・ヘルムホルツ乱流の数値シミュレーションの出力に適用され、支配的な非線形構造の時間発展を捕捉・定量化する。経験的に、これらの構造は回転対称な変形と螺旋パターンから構成され、DMDの主要モードとして同定されることが見出された。DMDモード振幅の時間発展を計算する新しい方法が、畳み込み型相関積分に基づいて提案され、その後、極限周期軌道領域におけるシミュレーション出力に適用される。得られた時間追跡結果は、同じデータに適用されたフーリエ手法よりも本質的な物理をはるかに良く捕捉する。