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湖面方程的涡旋(综述与问题与思考)

数学物理 2025-02-03 v2 偏微分方程分析 math.MP

摘要

在浴域D上的湖面方程(lake equation)给定为tu+(ugrad)u=gradp,,div(bu)=0,withuD. \partial_t u + (u \cdot {\rm grad}) u= -{\rm grad}\, p \,, \,,{\rm div} (b u) = 0 \,, \text{with}\, u \parallel \partial D.。我们关注几何力学方面,略去严格分析问题。与脱格(desingularization)相关的难题。激励示例是靠近海滩的涡旋对产生的“漂流”。对于均匀斜坡海滩,湖面方程与托姆斯(Thomson)的涡旋环之间存在完美的类比。由涡旋产生的流函数定义为算子div(gradψ/b) - {\rm div} ( {\rm grad} \psi/b)的Green函数,满足Dirichlet边界条件。正如弹性体一样,湖面方程产生准解析函数和准共形映射。在封闭的黎曼曲面上均匀椭圆方程可称为“行星方程”。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.10433,
  title  = {Vortices for lake equations (review with questions and speculations)},
  author = {Jair Koiller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10433},
  year   = {2025}
}

备注

32 pages, 3 figures