A two-fields model that self-consistently describes the coupled, spectral dynamics of flute mode large-scale flows turbulence is presented. This model has a characteristic form of a 'predator–prey' system, in which the populations of flute mode quanta (prey), growing via linear instability, generate large-scale flows (predators) through Reynolds stress. Concurrently, the mean flow growth regulates the prey population. To understand the long term nonlinear evolution of this one-prey two-predator system, a low-dimensional prototype of the model was constructed, assuming that the dynamics of such a complex system can be described within a phenomenological zero-dimensional approach. It is shown in the frame of this model that the dynamic outcome of interactions between the three system components may lead, depending on the system parameters, to their coexistence in the form of oscillatory solutions corresponding to quasi-periodic bursting of turbulence intensity level. These solutions are consistent with the time dependent behaviour of flute mode turbulence recently observed in numerical simulations.
フルートモードの大規模流れと乱流の結合したスペクトル力学を自己無撞着に記述する2場モデルを提示する。このモデルは、線形不安定性によって成長するフルートモード量子（被食者）の集団が、レイノルズ応力を通じて大規模流れ（捕食者）を生成するという、特徴的な「捕食者–被食者」系の構造を有する。同時に、大規模流れの成長は被食者集団を抑制する。この1被食者・2捕食者系の長期的な非線形発展を理解するため、複雑な系の力学を現象論的なゼロ次元アプローチで記述できると仮定し、モデルの低次元プロトタイプを構築した。この枠組みにおいて、3つの系構成要素間の相互作用の力学的帰結は、系パラメータに依存して、乱流強度の準周期的バーストに対応する振動解としての共存へと導かれ得ることが示される。これらの解は、数値シミュレーションで最近観測されたフルートモード乱流の時間依存挙動と整合する。