异质环境下各向异性扩散对图灵斑图的影响

摘要：

扩散在图灵斑图形成和演化过程中起到了至为关键的作用.本文采用双变量反应扩散模型,数值研究了异质环境下各向异性扩散对图灵斑图的影响.模拟结果表明:各向异性扩散程度较大时,系统斑图呈条纹斑图,其空间取向由偏离分岔点程度大的扩散系数所决定;各向异性扩散程度较小时,斑图与各向同性扩散情况相同.当扩散系数在空间中线性增长时,由于空间异质性的影响,不同区域可以选择不同的斑图类型,斑图之间存在竞争.当扩散系数受到一维周期性函数调控时,斑图类型和波长由调控函数的波长以及系统本征波长所决定.当调制波长大于本征波长时,系统可呈现不同类型交替的双尺度混合斑图.此外,还发现非对角扩散系数D不仅影响了斑图的选择机制,还扩展了图灵空间的参数范围.

关键词：反应扩散系统、图灵斑图、各向异性扩散、空间异质性

所属期刊栏目：71

分类号：TP319;O175.26;TN925.93

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;河北省自然科学基金;河北省自然科学基金;河北大学自然科学多学科交叉研究计划;河北大学自然科学多学科交叉研究计划;资助的课题

在线出版日期：2023-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：420-426