令D ⊂ 具有C 1 光滑边界∂D=Γ的有界区域,研究带有随机力和随机边界动态边界条件的Boussinesq系统 [45] :
我们记
其中p⩾2. L 2 范数记为|·|.我们定义新的函数空间,其包含了边界和散度为零等性质.
定义
其中 是通常的Sobolev空间,空间 由 给出,可以定义装备模 := (见文献[8,p.48]).
考虑内积:
装备模
上述范数与通常的 范数等价.记H为V在 范数意义下的闭包,V是V在 范数意义下的闭包, 是V的对偶空间.我们把Boussinesq系统写成发展方程:
其中
特别地,对光滑的 和 ,有
和
注意到B 1 和B 2 是双线性形式,在Navier-Stokes方程 [82] 中已经被很好地研究了.
我们记b(u,v,w)=hB(u,v),wi有下列表达形式:
以及对
有
由文献[45]可知, 和 正定自伴算子,并且由算子A可以定义下列函数空间.这是合理的,因为 是紧的,所以A的谱是离散的,并有有限重数.记 为A的谱, 为相应的特征函数,其形成了H中的完备正交基.上述所有性质和文献[47]中提到的类似.我们引进函数空间:
其中D(A 0 )=H和D(A 1/2 )=V .在不产生混淆的情况下,我们记C和c为常数,其在不同的表达式中可能取不同的值.
引理3.1.1 [45] 对U,V,W∈V,下列性质成立:
且
引理 3.1.2
证明 :由不依赖于边界条件的二维Ladyzhenskaya不等式(见文献[136,引理5.27])和文献[93]中的不等式
有
本章中, 和 是定义在滤子概率空间(Ω,F,F t , )上的独立Wiener过程,分别取值 和 .各自存在线性对称正定协方差算子 和 .记Q= ,它是Hilbert空间H上的线性对称正定协方差算子.假设 、 和Q是迹经典的(亦是紧的 [83] ),则tr(Q) < ∞.
类似文献[46,94],令 ,则 是Hilbert空间,内积为
装备范数 .嵌入i: →H是Hilbert-Schmidt的,因此是紧的,进一步有 =Q.
记 是S构成的线性空间,其中S满足 是从H到H的Hilbert-Schmidt算子.空间 装备范数 = ,其中 是S的伴随算子.
假设 噪声强度σ:[0,T]×V→ 满足下列条件:
假设A :存在正常数K和L满足
我们假设σ(t,φ)=σ(φ),因为在假设A的条件下,时间依赖的噪声强度可以直接由σ(φ)推广得到.