Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 18: Theorie/Modellierung

P 18.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 15. März 2012, 14:30–15:00, V57.01

Struktur, Entstehung und Zeitentwicklung von Zonal Flows und geoakustische Moden — •Klaus Hallatschek, Markus Dafinger, Niels Gürtler, Robert Hager und Andreas Kammel — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, D-85748 Garching

Globale Strömungen in magnetisierten Plasmen besitzen auf Grund des eingefrorenen Flusses und der Magnetfeldinhomogenitäten eine dreidimensionale Struktur, was den geläufigen zweidimensionalen Vorstellungen widerspricht, die man etwa anhand eines Vergleichs mit den Verhältnissen in den großen Gasplaneten gewinnen kann. Das entstehende komplexe Wechselspiel zwischen den verschiedenen turbulenten Transportgrößen wurde in detaillierten Zweifüssigkeits- und gyrokinetischen Simulationen erforscht, so dass klare Aussagen über die turbulenzvermittelte Entstehung und Zeitentwicklung der Strömungen gemacht werden können. So lassen sich bei den geoakustischen Moden (GAM) globale Eigenzustände nachweisen, die ohne Turbulenz zerfallen würden und bei der Enstehung der H-Mode, der kürzlich beobachteten pulsierenden GAM-Aktivität in ASDEX Upgrade und bei möglichen Versuchen GAMs extern anzuregen von Bedeutung sein könnten. In toroidalen Turbulenzrechnungen für Zonal Flows können die genauen Mechanismen für die Entstehung einer robusten charakteristischen Längenskala angeben werden. Bei Zonal Flows in Verbindung mit Driftwellenturbulenz in ebener Geometrie - planetaren Strömungen am ähnlichsten - ergeben sich zwei stabile Verscherungsraten, deren räumliche Skalenlängen wiederum von der Vorgeschichte abhängen und damit quasi Information speichern können.