Pattern formation induced by time-dependent advection

We study pattern-forming instabilities in reaction-advection-diffusion systems. We develop an approach based on Lyapunov-Bloch exponents to figure out the impact of a spatially periodic mixing flow on the stability of a spatially homogeneous state. We deal with the flows periodic in space that may have arbitrary time dependence. We propose a discrete in time model, where reaction, advection, and diffusion act as successive operators, and show that a mixing advection can lead to a pattern-forming instability in a two-component system where only one of the species is advected. Physically, this can be explained as crossing a threshold of Turing instability due to effective increase of one of the diffusion constants.

Metadaten
Verfasserangaben:	Arthur V. Straube, Arkadij Pikovskij ORCiD GND
URN:	urn:nbn:de:kobv:517-opus4-413140
DOI:	https://doi.org/10.25932/publishup-41314
ISSN:	1866-8372
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):	Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch Naturwissenschaftliche Reihe
Schriftenreihe (Bandnummer):	Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe (575)
Publikationstyp:	Postprint
Sprache:	Englisch
Datum der Erstveröffentlichung:	05.02.2019
Erscheinungsjahr:	2011
Veröffentlichende Institution:	Universität Potsdam
Datum der Freischaltung:	06.02.2019
Freies Schlagwort / Tag:	pattern formation; reaction-advection-diffusion equation
Ausgabe:	575
Seitenanzahl:	11
Erste Seite:	138-147
Quelle:	Mathematical modelling of natural phenomena 6 (2011) 1, pp. 138–147 DOI 10.1051/mmnp/20116107
Organisationseinheiten:	Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
DDC-Klassifikation:	5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 510 Mathematik
Peer Review:	Referiert
Publikationsweg:	Open Access
Fördermittelquelle:	Cambridge University Press (CUP)
Lizenz (Deutsch):	Keine öffentliche Lizenz: Unter Urheberrechtsschutz