多模态流动强迫下多孔弹性系统中拉格朗日复杂性的持续存在

我们将先前关于多孔弹性介质中复杂输运动力学起源的分析扩展到边界处输入瞬态信号由多模态频谱产生的情况。通过将谐波和非谐波模态频率作为对基模的扰动添加，我们研究了此类多模态信号如何影响多孔弹性流动的拉格朗日复杂性。虽然结果适用于所有多孔弹性介质（工业、生物和地球物理），但为了具体起见，我们以具有受潮汐强迫的排泄边界的未抽水沿海地下水系统为例进行讨论。电导率场的特定局部区域会产生鞍点，这些鞍点阻碍并编织（混合）轨迹，导致潮汐边界附近的地下水停留时间分布和拓扑混合流形出现意想不到的行为。虽然增加频谱复杂性会减少周期点的出现，特别是对于具有长特征周期的非谐波频谱，但拉格朗日复杂性的其他特征仍然存在。自然多模态潮汐信号对非均质含水层中承压地下水流的作用可以诱发奇异的流拓扑和混合效应，这与传统的地下水排泄过程概念截然不同。总而言之，我们的结果意味着频谱复杂性的增加会导致多孔弹性介质中流动的拉格朗日结构更加复杂。