BOUT++ turbulence simulations of the DIII-D reveal that the density profile between the separatrix and pedestal plays a crucial role in the dynamics of edge localized modes (ELMs) and edge plasma turbulent transport. Nonlinear simulations demonstrate that small ELMs in the DIII-D hybrid scenario under high SOL density conditions are predominantly driven by local ballooning modes near the separatrix, stabilizing global instabilities while enhancing localized pressure fluctuations. A key control parameters for ELM dynamics is the separatrix-to-pedestal density ratio, . A high ratio indicates a shallow gradient, favoring small ELMs, while a lower ratio signals a steep gradient, which increases the likelihood of large ELMs. Comprehensive parameter scans, including , density gradient profiles near the separatrix, and resistivity, reveal the critical role of these parameters in shaping transitions between turbulence-driven transport and ELM bursting. The scans demonstrate that in high SOL density regimes, small ELMs can result from either global resistive MHD instabilities or local ballooning modes near the separatrix, depending on the steepness of the separatrix density gradient. These findings also highlight the transition from continuous turbulence to small ELMs. The post-crash peak in pressure fluctuations, , serves as a critical metric for identifying transition from continuous turbulence fluctuations to ELM bursting. Larger values correlate with ELM bursts driven by local or global instabilities, whereas smaller values indicate turbulence-dominated transport. Drift-Alfvén and resistive ballooning turbulence enhance the entrainment of fluctuations from the pedestal to the SOL, contributing to the complex interplay of dynamics in this regime. These findings emphasize the importance of separatrix density shaping and pedestal gradient control for optimizing ELM behavior in ITER and future fusion devices.
BOUT++乱流シミミュレーションによるDIII-Dの研究から、セパラトリクスとペデスタル間の密度プろファイルが、周辺局在モード（ELM）の動力学と周辺プらズマ乱流輸送において重要な役割を果たすことが明らかになった。非線形シミュレーションは、高SOL密度条件下でのDIII-Dハイブリッドシナャリオにおける小ELMが、主にセパラトリクス近傍の局所バルーニングモードによって駆動され、大域的不安定性を安定化させつつ局所的な圧力変動を増強することを示している。ELM動力学の主要な制御パラメータは、セパラトリクス対ペデスタル密度比（ ）である。高い比は浅い勾配を示し小ELMを有利にし、低い比は急峻な勾配を示し大ELMの可能性を高める。（ ）、セパラトリクス近傍の密度勾配プろファイル、および抵抗率を含む包括的パラメータスキャンは、乱流駆動輸送とELMバースティング間の遷移を形成する上でのこれらのパラメータの決定的役割を明らかにする。スキャンは、高SOL密度領域では、小ELMはセパラトリクス密度勾配の急峻さに応じて、大域的抵抗性MHD不安定性またはセパラトリクス近傍の局所バローニングモードのいずれかに起因し得ることを実証している。これらの知見はまた、連続乱流から小ELMへの遷移を浮き彫りにしている。クらッシュ後の圧力変動のピーク（ ）は、連続乱流変動からELMバースティングへの遷移を識別するための重要な指標となる。より大きな 値は局所的または大域的不安定性によって駆動されるELMバーストと相関し、より小さな値は乱流支配輸送を示す。ドリフト-アルヴェン乱流および抵抗性バルーニング乱流は、ペデスタルからSOLへの変動の同伴を増強し、この領域における力学の複雑な相互作用に寄与する。これらの知見は、ITERおよび将来の核融合装置におけるELM挙動を最適化するためのセパラトリクス密度形成とペデスタル勾配制御の重要性を強調している。