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具有 Dirichlet 边界噪声的三维温度-速度模型中小数据的全局适定性

概率论 2026-03-12 v3

摘要

我们研究了一个在有界光滑区域 DR3\mathcal D\subset\mathbb R^3 上的三维 Boussinesq 型温度-速度系统,其中速度 uεu^\varepsilon 求解 Navier-Stokes 方程,而温度 θε\theta^\varepsilon 由强度为 ε\sqrt{\varepsilon} 的 Dirichlet 边界噪声驱动。边界强迫产生一个随机卷积 ZεZ^\varepsilon,该卷积通常仅在时间上连续,其值在 H12δθ(D)H^{-\frac12-\delta_\theta}(\mathcal D) 中。为了处理这种粗糙性以及初始数据 θ0Ws,6/5(D)\theta_0\in W^{s,6/5}(\mathcal D),我们在环境空间 H12δu(D)H^{-\frac12-\delta_u}(\mathcal D) 中工作,其中 δumax{δθ,12s}\delta_u\ge \max\{\delta_\theta,\frac12-s\}。给定有限时间 T>0T>0,对于任何 p>4p>4 和足够小的初始数据,我们证明存在唯一的温和解 (uε,θε)(u^\varepsilon,\theta^\varepsilon),直到一个停时 τεT\tau^\varepsilon\le T,使得 uεW1,p(0,τε;H12δu(D))Lp(0,τε;H32δu(D)),θεC(0,τε;H12δu(D)). u^\varepsilon \in W^{1,p}(0,\tau^\varepsilon;H^{-\frac12-\delta_u}(\mathcal D)) \cap L^p (0,\tau^\varepsilon;H^{\frac32-\delta_u}(\mathcal D)), \quad \theta^\varepsilon \in C(0,\tau^\varepsilon;H^{-\frac12-\delta_u}(\mathcal D)). 此外,我们获得了一个高概率的全局存在性估计,形式为 P(τε=T)1Cε\mathbb P(\tau^\varepsilon=T)\geq 1- C\varepsilon ,其中 C=C(δθ,T)>0.C= C( \delta_\theta, T)>0.

关键词

引用

@article{arxiv.2505.11447,
  title  = {Global well-posedness for small data in a 3D temperature-velocity model with Dirichlet boundary noise},
  author = {Gianmarco Del Sarto and Marta Lenzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.11447},
  year   = {2026}
}