Traveling fronts in space-time periodic media

preprint2016arXivOpen access

Abstract

This paper is concerned with the existence of pulsating traveling fronts for the equation: ∂tu−∇⋅(A(t,x)∇u)+q(t,x)⋅∇u=f(t,x,u)\partial_t u - \nabla \cdot (A(t, x)\nabla u) + q(t, x) \cdot \nabla u = f (t, x, u), (1) where the diffusion matrix AA, the advection term qq and the reaction term ff are periodic in tt and xx. We prove that there exist some speeds c∗c^* and c∗∗c^{**} such that there exists a pulsating traveling front of speed cc for all c≥c∗∗c\ge c^{**} and that there exists no such front of speed c<c∗c<c^*. We also give some spreading properties for front-like initial data. In the case of a KPP-type reaction term, we prove that c∗=c∗∗c^* = c^{**} and we characterize this speed with the help of a family of eigenvalues associated with the equation. If ff is concave with respect to uu, we prove some Lipschitz continuity for the profile of the pulsating traveling front. Cet articl{é} etudie l'existence de fronts pulsatoires pour l'équation : ∂tu−∇⋅(A(t,x)∇u)+q(t,x)⋅∇u=f(t,x,u)\partial_t u - \nabla \cdot (A(t, x)\nabla u) + q(t, x) \cdot \nabla u = f (t, x, u), (2) où la matrice de diffusion A, le terme d'advection qq et le terme de r{é}action ff sont p{é}riodiques en tt et en xx. Nous prouvons l'existence de deux vitesses c∗c^* et c∗∗c^{**} telles qu'il existe un front pulsatoire de vitesse cc pour tout c≥c∗∗c \ge c^{**} et qu'il n'existe pas de tel front de vitesse c<c∗c<c^*. Nous donnons egalement des propri{é}t{é}s de spreading pour des donn{é}es initiales ressemblant a des fronts. Dans le cas d'un terme de r{é}action de type KPP, nous prouvons que c∗=c∗∗c^* = c^{**} et nous caract{é}risons cette vitess{è} a l'aide d'une famille de valeurs propres associ{é}{è} a l'équation. Si ff est concave en uu, nous montrons que le profil du front pulsatoire construit est lipschitzien.

Explore this paper’s authors, topics and related work.

Building this map preview

BZPEER is loading the nearby papers, people, topics and institutions for this page.

Reviews 0

Write a reviewWrite

No reviews yet.

Discussion 0

Add a commentWrite

No comments yet.