吸积盘厚度以外尺度上扰动的瞬态增长

根据转捩的旁路情景，谱稳定剪切流的湍流状态可能得以发展和维持。如果这一机制在无磁化、无界且均匀的准开普勒流中起作用，那么瞬态增长的剪切涡旋将为湍流提供能量。利用大剪切盒近似以及一组全局盘模型，我们研究了此类流动中剪切涡旋在整个方位角尺度范围（λ_y）内的最优增长，并与流动标高（H）进行比较。结果表明，考虑粘性后，剪切涡旋的最大可能放大倍数G_max在λ_y≲H处达到峰值，并向大尺度λ_y≫H和小尺度λ_y≪H两端递减，这与基于平衡解的解析估计吻合良好。我们主要关注大尺度涡旋λ_y≫H，其产生的G_max∝(Ω/κ)^4，其中Ω和κ分别表示局域旋转频率和周转频率。研究表明，大尺度涡旋在接近摆动瞬间时会获得高密度扰动，同时其增长不受体粘滞影响。我们验证了全局获得的G_max与其局域对应值相当，且全局最优涡旋的形状和定位可用局域方法解释。所得结果使我们能够推测，准开普勒流中亚临界转捩为湍流的临界雷诺数，以及相应的湍流有效方位角应力，应显著依赖于剪切率。