The elementary local and global influence of geodesic field line curvature on radial dispersion of zonal modes in magnetised plasmas is analysed with a primitive drift wave turbulence model. A net radial geodesic forcing of zonal flows and geodesic acoustic modes can not be expected in any closed toroidal magnetic confinement configuration, since the flux surface average of geodesic curvature identically vanishes. Radial motion of poloidally elongated zonal jets may occur in the presence of geodesic acoustic mode activity. Phenomenologically a radial propagation of zonal modes shows some characteristics of a classical analogon to second sound in quantum condensates.

1.
P. H.
Diamond
,
S.-I.
Itoh
,
K.
Itoh
, and
T.S.
Hahm
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
47
,
R35
(
2005
).
2.
3.
P.
Manz
,
M.
Ramisch
, and
U.
Stroth
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
165004
(
2009
).
4.
K.
Hallatschek
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
5145
(
2000
).
5.
M. G.
Shats
,
X.
Xia
, and
H.
Punzmann
,
Phys. Rev. E
71
,
046409
(
2005
).
6.
N.
Winsor
,
J. L.
Johnson
, and
J. J.
Dawson
,
Phys. Fluids
11
,
2248
(
1968
).
7.
T.
Ido
,
Y.
Miura
,
K.
Hoshino
,
K.
Kamiya
,
Y.
Hamada
,
A.
Nishizawa
,
Y.
Kawasumi
,
H.
Ogawa
,
Y.
Nagashima
,
K.
Shinohara
,
Y.
Kusama
, and JFT-2M Group,
Nucl. Fusion
46
,
512
(
2006
).
8.
T.
Lan
,
A. D.
Liu
,
C. X.
Yu
,
L. W.
Yan
,
W. Y.
Hong
,
K. J.
Zhao
,
J. Q.
Dong
,
J.
Qian
,
J.
Cheng
,
D. L.
Yu
, and
Q. W.
Yang
,
Phys. Plasmas
15
056105
(
2008
).
9.
A. D.
Liu
,
T.
Lan
,
C.X.
Yu
,
W.
Zhang
,
H. L.
Zhao
,
D. F.
Kong
,
J. F.
Chang
, and
B. N.
Wan
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
52
,
085004
(
2010
).
10.
A. I.
Smolyakov
,
P. H.
Diamond
, and
M.
Malkov
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
491
(
2000
).
11.
Z.
Gao
,
K.
Itoh
,
H.
Sanuki
, and
J. Q.
Dong
,
Phys. Plasmas
15
,
072511
(
2008
).
12.
K.
Miki
and
P. H.
Diamond
,
Phys. Plasmas
17
032309
(
2010
).
13.
M.
Sasaki
,
K.
Itoh
,
A.
Ejiri
, and
Y.
Takase
,
Contrib. Plasma Phys.
48
,
68
(
2008
).
14.
X. Q.
Xu
,
Z.
Xiong
,
Z.
Gao
,
W. M.
Nevins
, and
G. R.
McKee
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
215001
(
2008
).
15.
X. Q.
Xu
,
E.
Belli
,
K.
Bodi
,
J.
Candy
,
C. S.
Chang
,
R. H.
Cohen
,
P.
Colella
,
A. M.
Dimits
,
M. R.
Dorr
,
Z.
Gao
,
J. A.
Hittinger
,
S.
Ko
,
S.
Krasheninnikov
,
G. R.
McKee
,
W. M.
Nevins
,
T. D.
Rognlien
,
P. B.
Snyder
,
J.
Suh
, and
M. V.
Umansky
,
Nucl. Fusion
49
,
065023
(
2009
).
16.
K.
Itoh
,
S.-I.
Itoh
,
P. H.
Diamond
,
A.
Fujisawa
,
M.
Yagi
,
T.
Watari
,
Y.
Nagashima
, and
A.
Fukuyama
,
Plasma Fusion Res.
1
037
(
2006
).
17.
F.
Zonca
and
L.
Chen
,
Eur. Phys. Lett.
83
,
35001
(
2008
).
18.
R.
Hager
and
K.
Hallatschek
,
Phys. Plasmas
16
,
072503
(
2009
).
19.
R.
Hager
and
K.
Hallatschek
,
Phys. Plasmas
17
,
032112
(
2010
).
20.
A.
Hasegawa
and
M.
Wakatani
,
Phys. Rev. Lett.
50
,
682
(
1983
).
21.
W.
Dorland
and
G.
Hammett
,
Phys. Fluids B
5
,
812
(
1993
).
23.
A. E.
Koniges
,
J. A.
Crotinger
,
P. H.
Diamond
,
Phys. Fluids B
4
,
2785
(
1992
).
24.
D.
Biskamp
,
S. J.
Camargo
, and
B. D.
Scott
,
Phys. Lett. A
186
,
239
(
1994
).
25.
S. J.
Camargo
,
D.
Biskamp
, and
B. D.
Scott
,
Phys. Plasmas
2
,
48
(
1995
).
26.
T. S.
Pedersen
,
P. K.
Michelsen
, and
J. J.
Rasmussen
,
Phys. Plasmas
3
,
2939
(
1996
).
27.
A.
Zeiler
,
D.
Biskamp
, and
J. F.
Drake
,
Phys. Plasmas
3
,
3947
(
1996
).
28.
G. Z.
Hu
,
J. A.
Krommes
, and
J. C.
Bowman
,
Phys. Plasmas
4
,
2116
(
1997
).
29.
S. B.
Korsholm
,
P. K.
Michelsen
, and
P. K. V.
Naulin
,
Phys. Plasmas
6
,
2401
(
1999
).
30.
M.
Priego
,
O. E.
Garcia
,
V.
Naulin
, and
J. J.
Rasmussen
,
Phys. Plasmas
12
,
062312
(
2005
).
31.
R.
Numata
,
R.
Ball
, and
R. L.
Dewar
,
Phys. Plasmas
14
,
102312
(
2007
).
32.
C.
Holland
,
G.
Tynan
,
J.
James
,
J. H.
Yu
,
D.
Nishijima
,
M.
Shimada
, and
N.
Taheri
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
49
,
A109
(
2007
).
33.
R. D.
Hazeltine
and
J. D.
Meiss
,
Phys. Rep.
121
,
1
164
(
1985
).
34.
Unpublished data, Courtesy of E. Strumberger, I. P. P. Garching.
35.
A.
Kendl
and
B. D.
Scott
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
035006
(
2003
).
36.
A.
Kendl
and
B. D.
Scott
,
Phys. Plasmas
12
,
064506
(
2005
).
37.
A.
Kendl
and
B. D.
Scott
,
Phys. Plasmas
13
,
012504
(
2006
).
38.
G. E.
Karniadakis
,
M.
Israeli
, and
S. A.
Orszag
,
J. Comput. Phys.
97
,
414
(
1991
).
39.
40.
V.
Naulin
,
A.
Nielsen
,
SIAM J. Sci Comput.
25
,
104
(
2003
).
41.
M.
Frigo
and
S. G.
Johnson
,
Proc. IEEE
93
(
2
),
216
(
2005
). See http://www.fftw3.org (version 3.2.2) for more information.
43.
44.
D. D.
Joseph
and
L.
Preziosi
,
Rev. Mod. Phys.
61
,
41
(
1989
).
45.
P. H.
Diamond
,
S. I.
Itoh
, and
K.
Itoh
,
Modern Plasma Physics
(
Cambridge University Press
,
New York
,
2010
), Vol.
1
.
46.
G. E.
Fal’kovich
,
Sov. Phys. JETP
70
,
1042
(
1990
).
You do not currently have access to this content.