静电漂移动力学湍流中的尺度不变性与临界平衡

观察到静电漂移动力学方程具有与其内在尺度不变性相关的对称性。在空间周期性、平稳性和局域性的假设下，该对称性意味着湍流热通量随系统平行尺寸的特定标度，在一些附加假设下可由此推导其随平衡温度梯度的标度。这一宏观输运预测随后在平板几何中电子温度梯度驱动湍流的简化模型的数值模拟中得到证实。系统通过从大垂直空间尺度到小垂直空间尺度的湍流级联实现此标度。该级联在波数空间中的路径（即惯性区中平行与垂直尺度的关系）被证明由非线性去相干与平行耗散时间尺度之间的平衡决定。这种类型的‘临界平衡’级联在惯性区全程维持恒定能量通量（尽管存在贯穿惯性区的平行耗散以及外尺度的单位量级耗散损失），预计是等离子体湍流的普遍特征。湍流的外尺度（湍流热通量依赖于此）由大尺度平行非均匀性（平行系统尺寸）的存在导致漂移动力学尺度不变性破缺所决定。