湍流等离子体捕食者-猎物动力学中的信息传递
等离子体物理
2026-01-26 v2 统计力学
流体动力学
摘要
磁约束等离子体通过漂移波湍流与 zonal 流之间的自调节相互作用表现出捕食者-猎物式的周期性振荡。为阐明这一现象背后的详细机制与因果关系，我们构建了一个包含内在波动的简单随机捕食者-猎物模型，并从信息论角度分析其统计特性。我们首先表明，该模型表现出持续的波动周期性振荡，称为准周期振荡，由于内在噪声的放大导致。此结果暗示了先前在环形等离子体中观察到的周期性振荡可能并非极限循环，而是准循环，且在各种条件下可能广泛观察到。对于该模型，我们进一步证明了 zonal 流的信息被传递到湍流中。这一结果表明，等离子体行为可能在一定程度上基于 zonal 流特征进行预测。
引用
@article{arxiv.2508.05127,
title = {Information Propagation in Predator-Prey Dynamics of Turbulent Plasma},
author = {Tomohiro Tanogami and Makoto Sasaki and Tatsuya Kobayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.05127},
year = {2026}
}
备注
13 pages, 4 figures. Minor revisions are made in ver.2