New concepts of transport physics in toroidal plasmas is reviewed. The transport characteristics of non-diffusion and non-locality of transport has been recognized to be important in determining radial structures of density, rotation, and temperature, as well as non-linearity in the flux-gradient relation. The non-diffusive term of momentum transport appears as a 'spontaneous rotation and intrinsic torque', while the non-diffusive term of particle transport appears as a 'particle pinch and particle exhaust'. The sign and magnitude of these non-diffusive terms have been found to be sensitive to the turbulence state, which causes reversal phenomena. In the momentum transport, the spontaneous flow reversal from the co- (parallel to plasma current) direction to the counter- (anti-parallel to plasma current) direction and vice versa have been commonly observed even when the plasma parameter changes slightly. In the particle transport, especially in the impurity transport, reversals of convective radial flux from inward to outward are also observed in toroidal plasmas as phenomena of density peaking/flattening and impurity accumulation/exhaust. Non-locality of transport has been observed in the response to perturbations, such as a core temperature rise associated with the cooling at edge by pellet injection, strong coupling of transport at different radii as seen in the curvature transition of ITB, and spatial propagation of ITB regions. The turbulence with meso-scale and long correlation, which are strong candidates for causing the non-locality of the transport, have been confirmed experimentally and the coupling between the different turbulence scales has also been identified in various devices.
トロイダルプラズマにおける輸送物理の新概念について概説する。非拡散的輸送および非局所輸送の特性は、密度、回転、温度の動径分布を決定する上で重要であることが認識されており、またフラックス-勾配関係における非線形性も重要である。運動量輸送における非拡散項は「自発回転および固有トルク」として現れ、粒子輸送における非拡散項は「粒子ピンチおよび粒子排出」として現れる。これらの非拡散項の符号と大きさは乱流状態に敏感であり、その結果として反転現象が生じることが見出されている。運動量輸送においては、プラズマパラメータがわずかに変化しただけでも、自発流の方向がコ方向（プラズマ電流と平行）からカウンター方向（プラズマ電流と反平行）へ、あるいはその逆へと反転することが一般的に観測されている。粒子輸送、特に不純物輸送においては、対流フラックスの方向が内向きから外向きへ反転することも、トロイダルプラズマにおける密度のピーキング/平坦化および不純物の蓄積/排出の現象として観測されている。輸送の非局所性は、摂動に対する応答において観測されており、例えば、ペレット入射による周辺部冷却に伴うコア温度の上昇、ITBの曲率変化に見られる異なる半径位置間の強い輸送結合、およびITB領域の空間的伝播などが挙げられる。輸送の非局所性の有力な原因と考えられるメゾスケールかつ長相関長を有する乱流構造が実験的に確認されており、さらに異なる乱流スケール間の結合も様々な実験装置において同定されている。