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二维耗散准大气共流方程的非衰减解

偏微分方程分析 2025-08-15 v1

摘要

我们考察二维空间中的表面准大气共流方程,包含亚临界扩散(即阶数为 2α2\alpha 的分数扩散,其中 α>12\alpha>\frac{1}{2})。我们在不假设空间无穷远处衰减或空间周期性条件的情况下,建立解的存在性。一个主要难点在于对于 LL^{\infty} 数据,构成律可能无法适用,因为黄姆变换是无界的。然而,对于构成律收敛的 LL^{\infty} 初始数据,我们证明存在唯一的局部时间解,并且构成律在正时间仍然成立。在当 α(12,1]\alpha\in(\frac{1}{2},1] 且初始数据具有一定光滑性(具体而言,如果数据在 C2C^{2} 中)时,我们证明最大原理,并说明该唯一解实际上是经典的且在时间上全局存在。随后,通过密集性 argument,我们可以证明仅具有 LL^{\infty} 数据的温和解也在时间上全局存在,并且具备该最大原理。最后,我们引入一个相关问题,用 Sertfati 类型泛化的构成律取代表面准大气共流方程的常规构成律,并证明该松弛模型同样具有上述结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.10254,
  title  = {Non-Decaying Solutions to the 2D Dissipative Quasi-Geostrophic Equations},
  author = {David M. Ambrose and Ryan Aschoff and Elaine Cozzi and James P. Kelliher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10254},
  year   = {2025}
}