Small edge-localized mode (ELM) regimes, such as grassy ELMs, provide an operational solution for mitigating large transient heat fluxes on the divertor and first wall in future tokamak fusion reactors. Utilizing the recently developed edge plasma coupling simulation framework (Liu et al 2025 Plasma Phys. Control. Fusion67 055004), a time-dependent coupled transport and turbulence simulation workflow is established and applied to simulate the grassy ELM observed in EAST discharge (Yang et al 2020 Nucl. Fusion60 076012). The simulation result shows the periodical cycle of the plasma pressure with a frequency of ∼1.6 kHz, which is consistent with the experimental ELM frequency of ∼2 kHz. On the peeling–ballooning diagram, the counterclockwise rotating trajectory of the plasma evolution indicates that the grassy ELM regime is near the peeling boundary, which is consistent with the findings from linear stability analysis (Xu et al 2019 Phys. Rev. Lett.122 255001). It is also found that the nonlinear evolution is primarily driven by low-n (where n means the toroidal mode number) modes concentrated at the pedestal foot. The strong particle transport at the pedestal foot in the simulation can be related to the positive phase difference between the density and electric potential fluctuations.
グラッシーELMなどの小型周辺局在モード（ELM）領域は、将来のトカマク核融合炉におけるダイバータおよび第一壁への大きな過渡熱流束を軽減するための運転上の解決策を提供する。最近開発された周辺プラズマ結合シミュレーションフレームワーク（Liu et al 2025 Plasma Phys. Control. Fusion67 055004）を利用して、時間依存の結合輸送・乱流シミュレーションワークフローを構築し、EAST放電（Yang et al 2020 Nucl. Fusion60 076012）で観測されたグラッシーELMのシミュレーションに適用した。シミュレーション結果は、∼1.6 kHzの周波数を持つプラズマ圧力の周期的変動を示しており、これは実験で観測されたELM周波数（∼2 kHz）と一致している。ピーリング・バルーニング図上で、プラズマ時間発展の反時計回りの回転軌道は、グラッシーELM領域がピーリング境界の近くにあることを示しており、これは線形安定性解析（Xu et al 2019 Phys. Rev. Lett.122 255001）の結果と一致している。また、非線形発展は主に、ペデスタル裾部に集中した低n（ここでnはトロイダルモード数を意味する）モードによって駆動されることも見出された。シミュレーションにおけるペデスタル裾部の強い粒子輸送は、密度揺らぎと電位揺らぎの間の正の位相差に関連づけられる。