In this paper, we investigate the influences of shear flows on dynamic evolutions of the m/n = 2/1 double tearing mode (DTM), using three-dimensional, toroidal, and nonlinear resistive magnetohydrodynamic code CLT. It is found that weak shear flows can lead to the decoupling of tearing modes on the two resonant surfaces, reducing the linear growth rate of DTMs. When the two tearing modes grow to large amplitudes at the nonlinear stage, they start to lock with each other. Consequently, DTMs with weak shear flows exhibit almost the same behavior as those without shear flows, i.e. weak shear flow can significantly reduce the linear growth rate of the DTM and delay a pressure crash, but has almost no influence on the time and the amplitude of the pressure crash. It is also found that the linear growth rates of the modes can become even larger than those without shear flows when the shear flow exceeds a critical value, due to Kelvin–Helmholtz (KH)-like instability. This KH-like instability can broaden the spectrum of the modes and then form a broad region with stochastic magnetic fields. Therefore, strong shear flows might be even more destructive in relation to plasma confinement.
本論文では、三次元トロイダル非線形抵抗性磁気流体コードCLTを用いて、m/n = 2/1二重テアリングモード（DTM）の動的発展に対するせん断流の影響を調査する。弱いせん断流は、2つの共鳴面上のテアリングモードの非結合化をもたらし、DTMの線形成長率を低下させることが見出された。非線形段階で2つのテアリングモードが大きな振幅に成長すると、それらは互いにロックし始める。その結果、弱いせん断流を有するDTMは、せん断流を有しないDTMとほぼ同じ挙動を示す。すなわち、弱いせん断流はDTMの線形成長率を有意に低下させ、圧力クラッシュを遅延させるが、圧力クラッシュの時間と振幅にはほとんど影響を及ぼさない。また、せん断流が臨界値を超えると、モードの線形成長率はせん断流を有しない場合よりもさらに大きくなり得ることも見出された。これはケルビン・ヘルムホルツ（KH）様不安定性によるものである。このKH様不安定性はモードのスペクトルを広げ、その後、確率的磁場を有する広い領域を形成し得る。したがって、強いせん断流はプラズマ閉じ込めに関してさらに破壊的である可能性がある。