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.
| Verfasserangaben: | Arthur V. Straube, Arkadij PikovskijORCiDGND |
|---|---|
| DOI: | https://doi.org/10.1051/mmnp/20116107 |
| ISSN: | 0973-5348 |
| Titel des übergeordneten Werks (Englisch): | Mathematical modelling of natural phenomena |
| Verlag: | EDP Sciences |
| Verlagsort: | Les Ulis |
| Publikationstyp: | Wissenschaftlicher Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Jahr der Erstveröffentlichung: | 2011 |
| Erscheinungsjahr: | 2011 |
| Datum der Freischaltung: | 26.03.2017 |
| Freies Schlagwort / Tag: | pattern formation; reaction-advection-diffusion equation |
| Band: | 6 |
| Ausgabe: | 1 |
| Seitenanzahl: | 11 |
| Erste Seite: | 138 |
| Letzte Seite: | 148 |
| Fördernde Institution: | German Science Foundation, DFG [SPP 1164, STR 1021/1-2] |
| Organisationseinheiten: | Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie |
| Peer Review: | Referiert |
| Publikationsweg: | Open Access |
