关于天体物理盘的全局垂直、局部水平模型

具有正压平衡结构（即压力仅是密度的函数）的盘在引力势存在下沿圆柱面旋转，因此此类盘的角频率与高度无关。具有正压平衡的这种盘可以使用剪切盒框架进行近似建模，该框架代表一个角频率与高度无关的小盘体积。如果盘处于斜压平衡状态，角频率通常依赖于高度，因此有必要超越标准的剪切盒方法。在本文中，我们表明，给定一个全局盘模型，可以开发在水平面上局部且无需进行高度展开的近似模型，并采用剪切周期性边界条件。我们将由此产生的框架称为全局垂直剪切盒 (VGSB)。对于全局正压平衡，这些模型可以是非轴对称的，但对于全局斜压平衡则应是轴对称的。我们提供了该 VGSB 的显式方程，可通过推广剪切周期性边界条件以允许依赖高度的角频率和剪切率，从而在标准磁流体动力学代码中实现。我们还讨论了为施加依赖高度的剪切周期性边界条件而所需的径向近似所带来的局限性。我们通过研究垂直剪切不稳定性并考察与磁旋转不稳定性相关的模式，阐述了该框架的潜力。