带全球曲率效应的非理想旋转等离子体的稳定性分析

全球非轴对称模式在差分旋转、磁化、非理想等离子体中的线性稳定性对于理解湍流和传输现象至关重要。我们通过发展和应用一种非理想全局谱方法（validated against NIMROD code simulations），以及扩展的有效势格式，来探讨局部磁旋转不稳定性（MRI）与磁曲率不稳定性（MCI）——一种独特的非轴对称低频率曲率驱动的全局分支——之间的竞争。我们的分析表明，全球低频 MCI 在低磁朱文数（Rm）下持续存在，而局部高频 MRI 由于其阿尔芬共振附近结构的扩散而被抑制。因此，我们确定全球 MCI 是具有有限曲率的系统（例如天体旋转器）中磁流体不稳定性的主要起始机制。我们建立了不同的参数制度用于模式主导：MCI 在几何适中厚度的盘、高曲率和中间径向间隙中占优势，而 MRI 在薄盘、低曲率和大径向间隙中占优势。模式竞争也高度取决于流量分布，特别是涡旋及其梯度，非均匀剪切轮廓因流-曲率和剪切的贡献而表现出更稳健的不稳定性。一个关键结果是开发了从全局谱方法派生的“谱图”。这些图图 comprehensively 映射主导不稳定性及其特征，为关键起始参数（即流曲率、磁场和 Rm）提供预测工具，便于解释实验和仿真结果。值得注意的是，这些图表表明，在不稳定性的初始起始时，全球 MCI 通常是唯一的不稳定模式。