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(mathbb{R}^2)中非自治准营养方程的渐近行为分析。 (英语) Zbl 1522.35405号

作者考虑了具有分数耗散的二维非自治拟营养方程:(θ{t}+u\cdot\nabla\theta+\kappa(-\Delta)^{alpha}\theta=F(t,x,theta)并给出了(F(t,x,θ)=F(t,x)+g(x,theta))。速度场(u=(u_{1},u_{2})\)被认为是不可压缩的,并且由流函数\(\psi\)通过关系式\(u=(u_{1},u_{2})=(-\frac{\partial \psi}{\partial x_{2}},\ frac{\partial \psi}{\partial x_{1}})\)和\((-\Delta)^{1/2}\psi=-\theta\),\(-\Delta)^{\alpha}\)是通过傅里叶变换定义的非局部算子,由\(\widehat{(-\Delta)^{\alpha}}g(\xi)=\left\vert\xi\right\vert^{2\alpha}\wideha{g}(\xi)\)定义,其中\(\ widehat{g}\)是\(g\)的傅里叶转换。初始条件\(θ(x,0)=\θ^{0}(x)\)被施加。
作者首先证明了一个存在性和唯一性的结果。假设(H^{s}(mathbb{R}^{2})中的(θ^{0})带有(s>2(1-\alpha)),(g\in\widehat{西}_{\infty}^{s_{\ast}+2}(\mathbb{R}^{2}\times\mathbb{R}),在H^{(s-\alpha){+}(\ mathbb}R}^2})\cap L^{q_{0}}(\fathbb{R}^{2})中带有\(g_v}^{\prime}(x,0),和\(f\在L^{\infty}(0,\infty;H^{(s-\alpha){+}}(\mathbb{R}^{2}))\cap L_{0}^{q}(\ mathbb}R}^})\)中,对于某些\(q{0}>\frac{2}{2\alpha-1}\),除其他假设外,他们证明,对于任何一个(T>0),上述问题都有一个唯一的解(θ),即C([0,T];H^{s}(mathbb{R}^{2})中的θ。
本文的主要结果证明了由上述问题生成的半群的性质。作者将集合(B_{0}substeqX)定义为一类半过程(U_{sigma}(t,tau)})的一致吸收集,如果有(tau_in-mathbb){右}_度量空间(X)的Borel子集集合,存在(T_{0}=T_{0{(τ,B)geq\tau),使得(bigcup{σ。如果对任何(tau\geq0)和(B\in\mathcal{B}(X))满足半距离(sup_{sigma\in\sigma}dist_{E}0)。(X)上的半过程(U_{σ}(t,τ):σ{右}_{+})、一个有界序列({u{n}子集X)、({sigma{n}}\subset\sigma)和任何带有(t_{n}\rightarrow_{n}\ infty)的(tau_n}\子集(tau,infty在\(X\)中具有收敛子序列。
作者在进一步的数据假设下证明了符号空间为(sigma=mathcal)的半过程{高}_{\ω}^{+}(f)\子集L_{loc,\omega}^{2}(\mathbb{右}_{+};L^{2}(\mathbb{右}_由上述系统生成的{+}^{2})具有紧一致吸引子{答}_{\Sigma}=\上划线{\bigcup_{tau\in\mathbb{R}_{+}}\cup B\in\mathcal{B}(H^{s}(\mathbb{R}^{2}))\omega_{tau,\Sigma}(B)}\)in \(H^}(\tathbb{R}^{2})\)。如果L_{b}^{2}(\mathbb{右}_{+};L^{2}(\mathbb{右}_此外,{+}^{2})是渐近概周期的,则一致吸引子满足(mathcal{答}_{\Sigma}=\bigcup_{\Sigma\in\Sigma(\widetilde{f})}\mathcal{克}_{\sigma}(0)=\bigcup_{\sigma\in\omega(\sigma)}\mathcal{克}_{\sigma}(0)\),其中\(\mathcal{克}_{\sigma}(0)\)是内核\(\mathcal)的\(t=0\)处的部分{克}_半过程(t,tau)的{\sigma}),其中统一(相对于\(sigma\ in \sigma\))\(omega\)-极限集\(omega(\sigma)=\prod\limits_{+}(\Simma(\widetilde{f})),其中一致(相对于\(B)的\)定义为\(ω{τ,σ}(B)=\bigcap_{t\geq\tau}\上划线{\bigcup_{\sigma\in\sigma}\bigcop_{s\geq-t}U_{\ sigma}(s,\tau)B}\),闭包被取入\(X\)。为了证明这一点,作者通过Littlewood-Paley理论证明了Besov空间中的一致Gronwall引理和不等式。然后证明了上述问题解在(L^{2}(\mathbb{R}^{2{)和(L^}q{0}}(\ mathbb}R}^})中的一致估计。通过引入截断函数,他们证明了外域上解的一致小性。

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第42页第25页 极大函数,Littlewood-Paley理论
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35兰特 分数阶偏微分方程
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