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二维周期驱动涡流的动力学时空组织:拉格朗日流网络视角

混沌动力学 2017-04-05 v1

摘要

我们在一个类似于真实地球物理流型的驱动二维涡流的简单模型中研究被动示踪粒子的拉格朗日动力学。利用系统转移算子的离散近似,我们构建了一个有向网络,刻画流场不同区域间的质量交换。通过研究不同时间尺度上刻画流网络连通性的不同度量,我们能够识别动态不变结构的位置和最大弥散区域。具体而言,我们的方法可划定具有不同动力学的共存流态。为验证我们的发现,我们将若干网络特征与成熟的有限时间李雅普诺夫指数进行比较,并应用受试者工作特征(ROC)分析来识别对揭示拉格朗日混沌骨架特别有用的网络度量。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.09704,
  title  = {Spatio-temporal organization of dynamics in a two-dimensional periodically driven vortex flow: a Lagrangian flow network perspective},
  author = {Michael Lindner and Reik V. Donner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.09704},
  year   = {2017}
}