Ideal MHD equations employed in the NOVA code are analysed analytically and numerically in order to investigate the role of the pressure gradient on global reversed shear Alfvén eigenmodes (RSAEs) or Alfvén cascades. We confirm both numerically and analytically conclusions obtained earlier using the ideal MHD code NOVA [1] and analytically [10] that the plasma pressure gradient plays a key role in the existence condition and in the dispersion relation for the mode. The effect of the plasma pressure gradient is to shift the mode frequency up at the low part of the RSAE frequency chirp and downshift the mode frequency when the frequency approaches the TAE gap. This finding is contrary to predictions in a recent publication [2], where the pressure gradient is found to be always stabilizing by means of downshifting the RSAE frequency and enhancing its interaction with the continuum. We resolve this discrepancy by showing that neglecting the pressure gradient effect on the plasma equilibrium (modification of the Shafranov shift and the averaged curvature) leads to conclusions at variance with the numerical and analytical results presented here. A new variational approximation of the RSAE is introduced which compares remarkably well with NOVA solutions. With this new approximation we clearly demonstrate the diagnostic potential and limitations of the RSAE frequency measurement for MHD spectroscopy.
NOVAコードで採用されている理想MHD方程式を解析的および数値的に解析し、大域的逆シア・アルヴェン固有モード（RSAE）またはアルヴェンカスケードに対する圧力勾配の役割を調べる。我々は、理想MHDコードNOVA[1]を用いた数値計算と解析的考察[10]の両方によって、プラズマ圧力勾配がモードの存在条件と分散関係において重要な役割を果たすことを確認する。圧力勾配の効果は、RSAE周波数チャープの低周波数部分ではモード周波数を上昇させ、周波数がTAEギャップに近づくとモード周波数を下降させる。この発見は、圧力勾配が周波数を下降させ、連続スペクトルとの相互作用を強めることによって常に安定化に寄与するとする最近の発表[2]の予測とは対照的である。我々は、プラズマ平衡に対する圧力勾配の効果（シャフラノフシフトと平均曲率の修正）を無視することが、ここで提示する数値的・解析的結果と矛盾する結論につながることを示すことにより、この不一致を解決する。RSAEの新しい変分近似を導入し、これはNOVAの解と非常によく一致する。この新しい近似を用いて、MHD分光法におけるRSAE周波数測定の診断的可能性と限界を明確に実証する。