薄径向分层盘的非线性稳定性

我们进行局部数值实验，以探讨薄径向分层盘的非线性稳定性。我们证明了当盘面近似均匀旋转时，存在径向对流不稳定性，并表明净角动量输运略向内，这与前期的垂直对流研究结果一致。随后我们表明，通过微分旋转可稳定convectively不稳定的平衡。对流不稳定性由Richardson数Ri = N_r^2/(q\Omega)^2决定，其中N_r为径向Brunt-Vaisala频率，q\Omega为剪切率。经典的非剪切介质中(Ri -> -infinity)对流不稳定性，当Ri > -1时（即剪切率大于增长率时）即被抑制。具有近似Kepler旋转轮廓且径向梯度约为盘半径量级的盘，其Ri > -0.01，因而对局部非轴向扰动是稳定的。我们结果的一个含义是，Klahr & Bodenheimer最近宣称的“baroclinic”不稳定性要么是全局的，要么不存在。我们估算，我们的模拟将检测到任何真正的增长率>0.0025\Omega。