We provide numerical evidence of the role of finite Larmor radius effects in the nonlinear dynamics of magnetic field line reconnection in high-temperature, strong guide field plasmas in a slab configuration, in the large Δ' regime. Both ion and electron temperature effects introduce internal energy variations related to mechanical compression terms in the energy balance, thus contributing to regularize the gradients of the ion density with respect to the cold regimes. For values of the Larmor radii that are not asymptotically small, the two temperature effects are no longer interchangeable, in contrast to what is expected from linear theory, and the differences are measurable in the numerical growth rates and in the nonlinear evolution of the density layers. We interpret such differences in terms of the change, due to ion temperature effects, of the Lagrangian advection of the 'plasma invariants' that are encountered in the cold-ion, warm-electron regime. The different roles of the ion and ion-sound Larmor radii in the reconnection dynamics near the X- and O-points are evidenced by means of a local quadratic expansion of the fields.
我々は、高温度・強ガイド磁場プラズマにおけるスラブ配位での磁力線リコネクションの非線形ダイナミクスにおける有限ラーモア半径効果の役割について、数値的証拠を提示する。大Δ'領域において、イオン温度効果と電子温度効果の両方が、エネルギー収支における力学的圧縮項に関連する内部エネルギー変動を導入し、それによって冷たいプラズマの場合と比較してイオン密度勾配を規則化するのに寄与する。漸近的に小さくないラーモア半径の値に対しては、線形理論から期待されるものとは対照的に、二つの温度効果はもはや交換可能ではなく、その差異は数値的な成長率および密度層の非線形発展において測定可能である。我々は、そのような差異を、冷たいイオン・温かい電子の領域で遭遇する「プラズマ不変量」のラグランジュ移流に対するイオン温度効果の変化という観点から解釈する。さらに、X点およびO点近傍でのリコネクション力学におけるイオンおよびイオン音波ラーモア半径の異なる役割は、場の局所二次展開を用いることによって明らかにされる。