Lévy噪声驱动的三维随机LANS-α模型的中偏差原理
The Moderate Deviation Principle for Stochastic 3D LANS-α Model Driven by Multiplicative Lévy Noise
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收稿日期: 2018-02-19
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Received: 2018-02-19
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作者简介 About authors
黄建华,E-mail:
张再云,E-mail:
该文利用弱收敛方法建立了Lévy噪声驱动的三维随机LANS-α模型的中偏差原理.
关键词:
In this paper, we construct the moderate deviation principle for stochastic 3D LANS-α model driven by multiplicative Lévy noise by the weak convergence method.
Keywords:
本文引用格式
黄建华, 张再云, 陈涌.
Huang Jianhua, Zhang Zaiyun, Chen Yong.
1 引言
该文考虑如下Lévy噪声驱动的随机LANS-
其中
该文考虑当
且建立相应的中偏差原理,即考虑如下随机变量
的大偏差原理,其中
该文结构如下:第2节给出非线性项的性质和主要定理.第3节给出主要定理的证明.
2 中偏差原理
本节分为两部分.第一部分给出非线性项的性质,第二部分给出本文的主要结果.
2.1 非线性项性质
令
相应的范数
显然对于
其中
如果
对于
对于
因此(1.1)式中第一个方程等价于如下方程
其中
其中
假设
其中
2.2 中偏差原理
对于局部紧的光滑空间
令
令
这里
定义
令
且
令
空间
令
方程(2.14)的解给定一个从
现在给出本文的主要结果.
定理2.1
其中如果
3 定理2.1的证明
本节将给出定理2.1的证明.首先,给出如下引理.
引理3.1[10] 令
因为
其中
下面给出
引理3.2 存在
证 (3.3)式的证明见文献[3]. (3.4)式的证明类似(3.5)式.以下证明(3.5)式.令
由Itô公式得
由(2.1)式得
由(2.3)-(2.5)式和Young不等式得
由(2.8)式得
令
结合以上估计得
由Gronwall引理得
由Burkholder-Davis-Gundy (BDG)不等式得
由引理3.1和(3.3)式得
联合以上估计
由此证毕.
引理3.3
证 类似(3.4)式的证明有
令
由此对
令
由(3.3), (3.4)和(3.6)式得
注意到
由(3.7)式, (3.8)式及文献[12]中的紧性判别准则得,
将(3.1)式的解分解为
初值为
引理3.4
证 由Itô公式得
由BDG不等式, (2.12)及(3.4)式得
结合以上估计可得(3.9)式.类似可得(3.10)式和(3.11)式.证毕.
命题3.1 给定
证 令
令
由Skorokhod表达定理,存在随机基
令
及
令
类似引理3.2的证明可得如下解的估计
令
固定
因此,由(3.15)式,
命题3.2 固定
证 令
其初始条件分别为
第一步 证明如下强收敛性
因为
所以对于
令
因此
令
第二步 令
其初值
由Gronwall引理和(3.19)式得
因此有
证毕.
定理2.1的证明 由命题3.1,命题3.2和文献[10,定理2.3],得证定理2.1.
参考文献
Global well-posedness of weak solutions for the Lagrangian averaged Navier-Stokes equations on bounded domains
,
The three dimensional viscous Camassa-Holm equations, and their relation to the Navier-Stokes equations and turbulence theory
,
Global well-posedness for the LANS-α equations on bounded domains
,DOI:10.1098/rsta.2001.0852 [本文引用: 2]
On the stochastic 3D-Lagrangian averaged Navier-Stokes-α model with finite delay
,DOI:10.1142/S021949370500147X [本文引用: 1]
The asymptotic behavior of a stochastic 3D LANS-α model
,
The existence and uniqueness of solutions to stochastic 3-dimensional Lagrangian averaged Navier-Stokes equations
,
On the stochastic 3D Navier-Stokes-α model of fluids turbulence
,
Weak solutions to stochastic 3D Navier-Stokes-α model of turbulence:α-asymptotic
,DOI:10.1016/j.jmaa.2010.10.048 [本文引用: 1]
Strong solutions for the stochastic 3D LANS-α model driven by non-Gaussian Lévy noise
,DOI:10.1142/S0219493715500112 [本文引用: 1]
Moderate deviation principles for stochastic differential equations with jumps
,DOI:10.1214/15-AOP1007 [本文引用: 5]
A moderate deviation principle for 2-D stochastic Navier-Stokes equations driven by multiplicative Lévy noises
,DOI:10.1016/j.jfa.2016.10.012 [本文引用: 1]
Stochastic evolution equations of jump type:existence, uniqueness and large deviation principles
,DOI:10.1007/s11118-006-9035-z [本文引用: 1]
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