The coupling between upwards frequency sweeping modes and tornado modes observed in a set of JET sawtoothing discharges is investigated. The frequency sweeping modes are identified as near-axis Alfvén cascade (AC) eigenmodes. These ACs are associated with a very flat but monotonic q-profile near the magnetic axis, in contrast to the usual reversed-shear scenarios. The frequency evolution of the modes during gradual decrease of the q-profile is numerically reproduced and the transition from cascade modes to tornado modes is demonstrated. The transition occurs for specific values of q on-axis given by q0 = (n − 1/2)/n and is marked by the characteristic tip of the tornado modes' frequency evolution pattern observed in spectrograms. Based on this result a novel MHD spectroscopy technique is proposed to track the evolution of q0 in the post sawtooth crash regime with high accuracy by using tornado mode tips as MHD markers, the only requirement being that the toroidal mode numbers are measured. Additionally, calculation of the resonant interaction between the modes and an ICRH-heated hydrogen minority population shows the ions transferring their energy to the modes, thus contributing to the mode drive.
JETの鋸歯状放電の一連において観測された、周波数が上昇するモードとトルネードモードとの間の結合について調査する。周波数が上昇するモードは、磁気軸近傍のアルヴェンカスケード（AC）固有モードとして同定される。これらのACは、通常の逆転シアーシナリオとは対照的に、磁気軸近傍で非常に平坦であるが単調なqプロファイルと関連している。モードの周波数進化は、qプロファイルの緩やかな低下に伴う数値的再現が行われ、カスケードモードからトルネードモードへの遷移が実証される。この遷移は、q0 = (n − 1/2)/n で与えられる特定の軸上q値に対して生じ、スペクトログラムにおいて観測されるトルネードモードの特徴的な先端部によって特徴づけられる。この結果に基づき、トルネードモードの先端部をMHDマーカーとして用いる新規のMHD分光法が提案され、トロイダルモード数の測定のみを必要として、鋸歯状クラッシュ後の領域におけるq0の時間発展を高精度で追跡することが可能となる。さらに、モードとICRH加熱による水素マイノリティ集団との間の共鳴相互作用の計算により、イオンからモードへのエネルギー移動が示され、モード駆動への寄与が明らかにされる。