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 D ⊂ R 3 \mathcal D\subset\mathbb R^3 D ⊂ R 3 上的三维 Boussinesq 型温度-速度系统,其中速度 u ε u^\varepsilon u ε 求解 Navier-Stokes 方程,而温度 θ ε \theta^\varepsilon θ ε 由强度为 ε \sqrt{\varepsilon} ε 的 Dirichlet 边界噪声驱动。边界强迫产生一个随机卷积 Z ε Z^\varepsilon Z ε ,该卷积通常仅在时间上连续,其值在 H − 1 2 − δ θ ( D ) H^{-\frac12-\delta_\theta}(\mathcal D) H − 2 1 − δ θ ( D ) 中。为了处理这种粗糙性以及初始数据 θ 0 ∈ W s , 6 / 5 ( D ) \theta_0\in W^{s,6/5}(\mathcal D) θ 0 ∈ W s , 6/5 ( D ) ,我们在环境空间 H − 1 2 − δ u ( D ) H^{-\frac12-\delta_u}(\mathcal D) H − 2 1 − δ u ( D ) 中工作,其中 δ u ≥ max { δ θ , 1 2 − s } \delta_u\ge \max\{\delta_\theta,\frac12-s\} δ u ≥ max { δ θ , 2 1 − s } 。给定有限时间 T > 0 T>0 T > 0 ,对于任何 p > 4 p>4 p > 4 和足够小的初始数据,我们证明存在唯一的温和解 ( u ε , θ ε ) (u^\varepsilon,\theta^\varepsilon) ( u ε , θ ε ) ,直到一个停时 τ ε ≤ T \tau^\varepsilon\le T τ ε ≤ T ,使得 u ε ∈ W 1 , p ( 0 , τ ε ; H − 1 2 − δ u ( D ) ) ∩ L p ( 0 , τ ε ; H 3 2 − δ u ( D ) ) , θ ε ∈ C ( 0 , τ ε ; H − 1 2 − δ u ( 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)). u ε ∈ W 1 , p ( 0 , τ ε ; H − 2 1 − δ u ( D )) ∩ L p ( 0 , τ ε ; H 2 3 − δ u ( D )) , θ ε ∈ C ( 0 , τ ε ; H − 2 1 − δ u ( 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 ( τ ε = T ) ≥ 1 − C ε \mathbb P(\tau^\varepsilon=T)\geq 1- C\varepsilon P ( τ ε = T ) ≥ 1 − C ε ,其中 C = C ( δ θ , T ) > 0. C= C( \delta_\theta, T)>0. C = C ( δ θ , T ) > 0.
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}
}