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广义SQG方程的粗糙Kraichnan噪声正则化

概率论 2025-03-28 v3 偏微分方程分析

摘要

我们考虑 R2\mathbb R^2 中参数 β(0,1)\beta\in (0,1) 的广义表面准地转(gSQG)方程,这是一个在涡度形式下介于SQG(β=1\beta=1)和2D Euler方程(β=0\beta=0)之间插值的主动标量模型。在确定性情形下,弱 (L1Lp)(L^1\cap L^p) 值解的存在性已知,但其唯一性仍是开放问题。我们证明,添加Kraichnan类型的粗糙Stratonovich传输噪声可以对该PDE进行正则化,对于初始数据 θ0L1Lp\theta_0\in L^1\cap L^p,在 p[2,]p\in[2,\infty] 取与噪声的正则化度 α\alpha 和速度场的奇异性度 β\beta 相关的适当值时,提供解的强存在性和逐路径唯一性;特别地,对于适当的 α\alphapp,我们可以覆盖任何 β(0,1)\beta\in (0,1) 并能达到一个适当的(“临界”)阈值。该结果在外力 fLt1(L1Lp)f\in L^1_t (L^1\cap L^p) 存在时同样成立,并且证明了解连续依赖于该问题的数据;此外,它们可以通过消失粘性和正则化近似很好地逼近。利用类似的技术,我们还证明了具有相同噪声、具有随机漂移的二维线性传输方程的适定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.12181,
  title  = {Regularization by rough Kraichnan noise for the generalised SQG equations},
  author = {Marco Bagnara and Lucio Galeati and Mario Maurelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.12181},
  year   = {2025}
}

备注

Added a new section on the well-posedness of the two-dimensional linear transport equation with random drift and the same rough Kraichnan noise