Обобщены сведения о распространении в Сибири антропофильных видов рода Calystegia, рассмотрен
их статус во флоре региона. Впервые для всех видов составлены карты ареалов.
Приводится конспект видов родов Myosotis и Strophiostoma (Boraginaceae), произрастающих в Азиатской части России. Конспект рода Myosotis включает 18 видов, относящихся к 4 секциям и один вид рода
Strophiostoma. Для каждого вида указаны номенклатурная цитата и тип, а также сведения по экологии, географии. Даны ключи для определения видов.
На основе обобщенных литературных и оригинальных данных на юге Западно-Сибирской равнины обнаружены 24 вида харовых водорослей, в том числе 18 - в лесостепи, 16 - в степи и 11 - в долинах крупных рек. Имеющиеся данные, по-видимому, недостаточны для обоснованной охраны отдельных видов харовых водорослей на этой территории. Оценено сходство видового состава харовых водорослей различных регионов евро-западно-азиатского сектора Голарктики. Выявлено небольшое сходство по видовому составу Charales юга Западно-Сибирской равнины с Узбекистаном, юга Западной Сибири с Украиной.
А.В. АГАФОНОВ
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 agalex@csbg.nsc.ru
Ключевые слова: Elymus macrourus, Е. jacutensis, E. ircutensis, биосистематика, таксон, SDS-электрофорез, гибридизация, рекомбинация, генетический анализ
Страницы: 20
Представлены результаты биосистематического изучения видов комплекса Elymus macrourus - Е. jacutensis - E. ircutensis, который предлагается именовать, как комплекс E. macrourus s.l. Все таксоны комплекса образуют единый рекомбинационный генпул (РГП), внутри которого сохранилась возможность к обмену генетическим материалом. На основании данных морфологического, электрофоретического и гибридологического анализов показано, что Е. jacutensis должен входить в комплекс в качестве разновидности E macrourus var. jacutensis. В Алтае-Саянской горной стране произрастает особая раса Rоegneria pubescens (Trin.) Nevski, которая ранее была сведена в синоним E. jacutensis, но по базовым признакам ее следует рассматривать в качестве самостоятельного подвида в составе комплекса. Типовой образец E. ircutensis и биотипы, собранные в классическом местообитании, по морфологическим признакам совпадают с Roegneria pubescens.
О. Д. Никифорова
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 630090 Новосибирск, ул. Золотодолинская, 101 root@botgard.nsk.su
Ключевые слова: Boraginaceae, триба Trigonotideae, Mertensia, Pseudomertensia, Trigоnotis, Myosotis, морфология, пыльцевые зерна
Страницы: 37-51
Подведены итоги исследования морфологии пыльцевых зерен с помощью сканирующего электронного микроскопа видов в родах Mertensia, Pseudomertensia, Trigоnotis, Myosotis, Strophiostoma, Trigonocаryum из триб Trigonotideae и Myosotideae. Впервые изучена морфология пыльцевых зерен 27 азиатских и северо-американских видов рода Mertensia и 5 видов гималайского рода Pseudomertensia. Все изученные роды относятся к группе единного родства, так как для них характерен один тип пыльцевых зерен: коконообразные, с большим или меньшим сужением в области экватора, 6-бороздно-3-оровые, с чередующимися оровыми и безоровыми бороздами. Наиболее близкое родство проявляется между родами Myosotis, Strophiostoma, Trigonocаryum, так как у них не только одинаковый тип пыльцевых зерен, но и сходная поверхность экзины: она ровная и гладкая, с перфорацией на полюсах. Пыльцевые зерна родов Mertensia, Pseudomertensia и Trigоnotis существенно отличаются скульптурированной поверхностью экзины, на которой расположены бугорки. Морфология пыльцевых зерен рода Brachybotrys показывает родство с родом Trigоnotis.
Изучена семенная продуктивность андромоноэцичного вида Chaerophyllum aromaticum, многолетнего или двулетнего полурозеточного каудексового стержнекорневого поликарпического травянистого растения. Исследования проводили в естественных условиях Московской области с 2018 по 2021 г. по общепринятым методикам изучения семенного размножения растений. Показано, что семенная продуктивность особей зависит от степени разветвленности синфлоресценций (особи с двойными зонтиками на побегах I-II, I-III и I-IV порядков). C. aromaticum обладает высокой потенциальной и реальной семенной продуктивностью (до 3500 семян в расчете на особь) и долей обоеполых цветков, образующих полноценные и выполненные семена (92-93 % в расчете на особь). У особей с наименее и наиболее разветвленными синфлоресценциями потенциальная и реальная семенная продуктивность терминальных двойных зонтиков выше, чем отдельных двойных зонтиков на побегах следующих порядков. У особей с двойными зонтиками на побегах I-III порядков число семязачатков и семян в двойных зонтиках на побегах II порядка выше, чем у терминальных двойных зонтиков. У C. aromaticum параметры семенной продуктивности двойных зонтиков на побегах одного порядка ветвления закономерно увеличиваются с возрастанием разветвленности побеговой системы особей. Вклад семенной продуктивности двойных зонтиков в общую семенную продуктивность особей C. aromaticum зависит от степени разветвленности побеговой системы. При увеличении разветвленности синфлоресценций доля семенной продуктивности терминальных двойных зонтиков и двойных зонтиков на побегах II порядка постепенно уменьшается, а двойных зонтиков на побегах III порядков закономерно увеличивается за счет как их численного преобладания, так и, в некоторых случаях, большего числа образуемых ими семязачатков и семян. Высокая семенная продуктивность обеспечивает успешное семенное возобновление C. aromaticum в естественных условиях.
В.О. ТРОИЦКИЙ
"Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия qel@iao.ru"
Ключевые слова: существенно нелинейный режим генерации второй гармоники, решение системы нелинейных волновых уравнений, оптимизация параметров фокусировки и волновой расстройки
Страницы: 271-278
Теоретически исследуется процесс генерации второй гармоники (ГВГ) лазерного излучения (ЛИ) в кристалле ВВО с целью определения таких оптимальных значений параметров фокусировки и волновой расстройки, при которых эффективность ГВГ становится максимальной. Задача оптимизации решалась с дополнительным условием (ДУ) - максимальная плотность мощности ЛИ в объеме кристалла не должна превышать априорно заданного значения. При этом никаких ограничений на саму мощность ЛИ не накладывалось. Исследование состоит из двух частей. В настоящей работе (вторая часть) влияние ДУ на процесс и результаты решения задачи оптимизации рассмотрено с использованием строгих методов решения системы нелинейных волновых уравнений. Основные результаты проведенных исследований представлены в виде зависимостей максимально достижимых значений эффективности ГВГ от мощности ЛИ. Показано, что во многих случаях, представляющих практический интерес, для определения оптимальных значений параметров фокусировки и волновой расстройки можно использовать приближение заданного поля, что существенно уменьшает объем необходимых вычислений.
И.А. РАЗЕНКОВ
"Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия lidaroff@iao.ru"
Ключевые слова: атмосферная турбулентность, эффект увеличения обратного рассеяния, турбулентный лидар
Страницы: 195-204
Экспериментально исследована применимость существующего теоретического подхода к решению обратной задачи восстановления параметров оптической турбулентности из лидарных данных. Показано, что результаты расчетов по теоретической формуле, связывающей эхосигнал с интенсивностью турбулентных пульсаций показателя преломления воздуха, для случая статистически однородной среды с точностью до численного коэффициента удовлетворительно согласуются с данными зондирования. Для конкретного размера апертуры лидара рекомендована процедура определения коэффициента в формуле Воробьева. Предложено построение номограммы для определения структурной характеристики Cn2 для однородной турбулентности из показаний лидара. Установлено расхождение результатов эксперимента с теорией при зондировании неоднородной турбулентности. Показано, что основной вклад в формирование турбулентной компоненты эхосигнала за счет эффекта увеличения обратного рассеяния вносит участок трассы зондирования перед рассеивающим объемом. Предложено для определения структурной характеристики оптической турбулентности Cn2 пользоваться приближенной формулой, в которой нормированная характеристика Cn2 прямо пропорциональна эхосигналу и обратно пропорциональна интегралу, определяющему дисперсию флуктуаций интенсивности излучения.
Исследован минеральный состав руд эпитермального Au-Ag месторождения Пепенвеем, которое представляет собой новый перспективный промышленный объект Чукотского полуострова. Установлено, что процесс рудоотложения развивался в следующей последовательности: на ранней стадии отлагались пирит, арсенопирит, марказит, далее сульфиды Pb, Zn и Cu; в завершении произошло отложение самородного золота, пираргирита, стефанита, прустита, минералов пирсеит-полибазитового ряда, акантита и других минералов Ag. По результатам термобарогеохимических исследований Au-Ag минерализация месторождения формировалась из низкотемпературных (236-137 °С), низкоконцентрированных хлоридных растворов (0.18-1.57 мас. % NaCl-экв.). Согласно результатам расчетов термодинамических равновесий в интервале температур от 200 до 100°C происходило снижение фугитивностей серы (lg ƒS2 от -10 до -21) и кислорода (lg ƒО2 от < -36 до < -48), а также смена близнейтральных растворов на кислые. По сравнению с другими Au-Ag месторождениями Чукотки (Коррида, Валунистое), для которых характерно широкое распространение халькогенидов золота и серебра с Se и Te (науманнита, кервеллеита, гессита), рудоотложение на Пепенвееме происходило при более низких температурах и фугитивностях селена, теллура и кислорода, что привело к образованию золото-серебро-сульфосольной рудной минерализации. Проведенные исследования позволяют отнести Пепенвеем к золото-серебряным эпитермальным месторождениям адуляр-серицит-кварцевого типа (по международной классификации low-sulfidation).
Показано современное состояние и приведены количественные оценки приледниковых озер на территории Шпицбергена. Эти озера образовались в котловинах в процессе современного сокращения оледенения архипелага. На основе норвежской аэрофотосъемки 2008-2012 гг. и мозаики изображений Maxar Vivid 2013-2019 гг. на архипелаге Шпицберген выявлено 629 новых приледниковых озер, которые располагаются на освободившихся от ледников территориях. Представлена карта положения новых озер на архипелаге и показано их распределение по территории и высотам. Наибольшее количество приледниковых озер расположено в западной и южной частях Шпицбергена, где отмечено масштабное отступание ледников. При этом процесс формирования новых приледниковых озер на архипелаге более выражен на северных и восточных территориях, где большинство озер имеют ледяные берега. Общая протяженность ледяных берегов 306 озер равна (233.8 ± 0.6) км по состоянию на 2008-2019 гг., что сопоставимо с длиной фронтов выводных ледников Шпицбергена. Суммарная площадь приледниковых озер составляет (173.1 ± 0.7) км2, их общий объем воды находится в пределах от 2.1 до (2.3 ± 0.1) км3.
Известно, что территория севера Западной Сибири является одним из перспективных регионов российской Арктики по запасам альтернативных источников топлива, в частности газовых гидратов. По результатам интерпретации данных нестационарных площадных электромагнитных зондирований в криолитозоне, выполненных на одной из площадей Надымского района Ямало-Ненецкого автономного округа на глубинах 100-220 м, выявлены геоэлектрические аномалии повышенных значений удельного электрического сопротивления, сопровождаемые проявлением индукционно-вызванной поляризации. Эти аномалии авторы ассоциируют с возможным проявлением в толще криолитозоны скоплений газовых гидратов. Для обоснования применимости метода зондирования становлением поля в ближней зоне в малоглубинной модификации при картировании подмерзлотных геоэлектрических аномалий в криолитозоне в работе дается описание математического эксперимента. В основу эксперимента положены эмпирические электромагнитные данные. В результате математического моделирования показано, что применение электромагнитных зондирований становлением поля в ближней зоне позволяет оценить проводимость и поляризуемость верхней части разреза исследуемой территории и выделить в криолитозоне аномалии, которые, вероятно, связаны с гидратосодержащими отложениями.
М.Р. Шагиахметов
"Муниципальное бюджетное учреждение культуры «Центр историко-культурного наследия г. Челябинска», 454091, г. Челябинск, ул. Свободы д. 60 maratchel@mail.ru"
Ключевые слова: эволюция, естественный отбор, синергетика, мышление, мировоззрение, научная картина мира, общая теория систем, изменчивость, наследственность
Страницы: 46-63
Рассматривая формирование теории глобального эволюционизма в качестве необходимого элемента осмысления единства мира, автор исходит из необходимости уровня мышления, адекватного единству и связанного с научной картиной мира. С учетом системной организации природы основой научной картины мира, по мысли автора, является общая теория системы природы, согласно которой структура природы - это чередование и сопряженное развитие противоположных систем: целостной системы разнородных элементов и дискретной системы объектов одного рода. Выявленная структура позволяет охватить механизм естественного отбора и самоорганизации как проявление развития этих противоположных систем, как сопряженное развитие автономии и ассоциации. Движущей силой эволюции является взаимодействие изменчивости и тождественности, которое в неорганическом мире имеет вид повторяемости, в живой природе - наследственности, а в человеческом обществе приобретает вид взаимодействия активности и консервативности. С появлением разума человек выходит из системы биогеоценоза, расселяется по планете и вступает во взаимодействие с природой планеты в целом, формируя новую систему «человек и природа», и это взаимодействие человека и природы опосредуется системой «общественное сознание и общественная практика». На первый план выходит эволюция сознания, а предметом отбора в системе общества становятся преобразования мышления и представлений.
М.А. Батурина, Е.Б. Фефилова, О.А. Лоскутова
"Институт биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия baturina@ib.komisc.ru"
Ключевые слова: зообентос, биоразнообразие водных беспозвоночных, сточные воды целлюлозно-бумажного производства, р. Вычегда
Страницы: 725-736
Описаны состав, разнообразие донных сообществ и современное экологическое состояние р. Вычегда в зоне влияния очищенных сточных вод целлюлозно-бумажного производства. Отмечены не характерные для донных биоценозов среднего течения р. Вычегда количественные показатели развития и высокое разнообразие донной фауны. В составе зообентоса выявлены 23 таксономические группы донных беспозвоночных. Для семи модельных групп установлено 125 видов и форм, определен устойчивый комплекс видов, доминирующих на исследованном участке реки. В составе модельных групп преобладали виды-индикаторы о-β- и β-сапробных условий. В целом, индексы оценки качества вод, основанные на составе и структуре сообществ донных беспозвоночных, характеризовали состояние реки на участке мониторинга как “удовлетворительное”. Исключение составляли пункты сброса условно чистых сточных вод, где увеличивалась роль видов-индикаторов α- и полисапробных условий, а значения большинства индексов были достоверно ниже.
З.А. КОРОТАЕВА1, Г.Е. СЕЛЮТИН2, Б.П. ТОЛОЧКО1, Л.К. БЕРДНИКОВА1, А.А. ЖДАНОК1, Ф.К. ГОРБУНОВ1 1Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия z.korotaeva@ngs.ru 2Институт химии и химической технологии СО РАН, Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН", Красноярск, Россия gennad.selyutin@yandex.ru
Ключевые слова: карбид кремния, композит, механохимическая обработка, модифицирование, полиэтилен
Страницы: 158-166
Представлены результаты исследований порошковых и конструкционных композитов (пластин) на основе полиэтиленов низкой плотности (ПЭВД 15803-020 и LLDPE 6101RQ) и сверхвысокомолекулярного (СВМПЭ компании Braskem) и неорганических добавок (SiC, TiO2, CaCO3, SiO2) в диапазоне концентраций 0.05-70 мас. %. Установлено, что ультрадисперсные неорганические частицы способствуют уменьшению количества кристаллической фазы полимеров и увеличению износостойкости для образцов: СВМПЭ (с содержанием 7 мас. % SiC (Sуд = 10 м2/г)) - примерно в 150 раз; ПЭВД 15803-020 (20 мас. % SiC (Sуд = 6-10 м2/г)) - в 2-2.5 раза. Для образцов LLDPE 6101RQ с низким содержанием добавки (0.05-5 мас. % TiO2, SiO2, CaCO3) прочность при разрыве возрастает на 7-24 %, модуль упругости (вдоль) увеличивается в 1.2-1.4 раза, относительное удлинение при разрыве снижается в пределах 13.5-38.0 %. Максимальное увеличение прочности при разрыве наблюдается для образцов с содержанием 20 мас. % SiO2 и 50 мас. % TiO2(на 38.5 и 43.6 % соответственно), при этом относительное удлинение при разрыве снижается в 2.8 и 3.9 раза, а модуль упругости увеличивается в 1.9 и 2.0 раза соответственно. Сравнительные данные по кислородопроницаемости пластин при разных способах смешения исходных компонентов показывают, что для образцов, приготовленных смешением полимера с неорганическими добавками в миксере (количество добавок 5 и 20 мас. %), кислородопроницаемость снижается в пределах 5.6-11.2 %, а для образцов, приготовленных смешением в активаторе АГО-3, - в пределах 16.8-28.7 % по сравнению с исходным образцом.
А.Ю. КАРПЕЧКО, Е.В. МОШКИНА, М.В. МЕДВЕДЕВА, А.В. ТУЮНЕН
"Институт леса - обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра “Карельский научный центр Российской академии наук”, Петрозаводск, Россия anna.karpechko@gmail.com"
Ключевые слова: подзол иллювиально-железистый, масса корней, температура почвы, углерод, запас NPK, зоны фитогенного поля, целлюлозолитическая активность почв
Страницы: 162-175
Проведено исследование свойств подзола иллювиально-железистого, песчаного на флювиогляциальных отложениях и насыщенности слоя 0-20 см тонкими корнями Pinus sylvestris L. (диаметром ≤ 3 мм) в среднетаежном сосняке брусничном. Исходя из структуры фитогенного поля дерева, изучение проводили в зонах “ствол”, “крона”, “окно”. Получено, что корненасыщенность в лесной подстилке и минеральном слое почвы изменяется в изучаемых зонах разнонаправленно. В лесной подстилке в зоне “ствол” насыщенность корнями больше по сравнению с зоной “окно”, для минерального слоя почвы характерна обратная тенденция. Установлено, что более высокая масса корней соответствует участкам с наибольшим содержанием элементов минерального питания и органического вещества почвы (NPKC). Показана изменчивость целлюлозолитической активности и экофизиологических показателей почвенной микробиоты в исследуемых горизонтах. Наиболее высокие показатели целлюлозолитической активности органогенного горизонта почвы отмечены в приствольной части дерева, в минеральной толще пространственное варьирование этого показателя носит менее выраженный характер. Установлена связь между величиной вклада корневого дыхания в общую эмиссию СО2 с поверхности почвы и массой корней диаметром ≤ 3 мм в слое 0-20 см. Изучалось влияние термического режима почвы на корненасыщенность в различных зонах фитогенного поля. Различия в температуре, связанные с перераспределением солнечной энергии пологом древостоя, обусловливают увеличение корненасыщенности более прогреваемых участков по сравнению с менее прогреваемыми. Зоной с лучшей прогреваемостью почвы является межкроновое пространство. Влияние температуры на насыщенность корнями почвы наиболее ярко проявляется в минеральном слое. Результаты исследования могут быть использованы при мониторинге природной среды, а также оценке влияния климатических изменений на бореальные лесные экосистемы при прогнозировании их динамики.
Применение турбодетандерного агрегата вместо дросселя приводит к понижению выходной температуры. Если температура природного газа снижается ниже температуры замерзания воды, то это может привести к повреждению оборудования. В представленной работе проводится численное моделирование потока газа для реальных условий станций понижения давления и вычисляется ожидаемое падение температуры газа. Для этого с помощью программ вычислительной гидрогазодинамики решаются уравнения неразрывности, уравнения Навье-Стокса, сохранения энергии в совокупности с k - ε- моделью турбулентности. Выполнено моделирование для двенадцати реальных вариантов, определяемых сочетанием трех уровней входного давления газа, двух уровней выходного давления и двух уровней входной температуры газа. Результаты показывают, что уменьшение давления на каждые 9 psi (0,6 бар) сопровождается понижением температуры на 1 °C. Кроме того, установлено, что самое большое падение температуры наблюдается в средней части выходного канала. Отметим, что применение турбодетандера для понижающих станций с высоким входным давлением не рекомендуется из-за очень низкой температуры газа на выходе. Для случая станций с промежуточным давлением предлагается использовать турбодетандеры с нагревателем. Для станций с низким давлением, у которых температура в центральной выходной зоне ниже, чем в других точках, рекомендуется использование турбодетандера со смесителем потока, что может решить проблему замерзания воды.
Рассмотрены проблема оценки баланса накапливаемой и разлагаемой древесной биомассы в лесных сообществах и бюджет C, CO2, H2O и Q в коренных девственных разновозрастных лесах еловых формаций таежной зоны Европейской России. Исследования проведены в конкретных биогеоценозах разных динамических характеристик в подзонах северной, средней и южной тайги. Изучены количество и объем структурных элементов возрастных рядов коренных девственных разновозрастных еловых биогеоценозов различного сукцессионного положения, динамика формирования стволовой фракции древесного отпада (валежа), пулы и потоки компонентов, депонированных в древесине стволовой фракции фитоценозов, и древесный отпад в едином сукцессионном ряду биогеоценозов различных динамических характеристик. На пробных площадях проведен цикл исследований, позволивших получить сведения о возрастных структурах древостоев, их динамических показателях, объемах деревьев в возрастных поколениях древостоев, текущего древесного отпада и валежа. Все объемные показатели древостоев и древесного отпада переведены в фитомассу. Объемы С, СО2 , Н2О и Q (энергии), депонированные в древесине и выделяющиеся при ее разложении дереворазрушающими грибами, вычислены при помощи формулы микогенного ксилолиза древесины. На примере елового биогеоценоза подзоны средней тайги климаксовой фазы динамики рассчитана масса углерода, разных фракций древесины, представленная в графическом изображении. Определено, что объемы пулов и потоков компонентов древесины в древостоях и при разложении древесины грибами-деструкторами определяются структурными особенностями возрастных рядов древостоев, объемами древесного отпада в градациях стадий разложения. Совместный анализ возрастных структур древостоев, структур текущего древесного отпада и валежа по стадиям разложения помогает более точно определить динамическое положение лесного биогеоценоза в расширенном пространстве его сукцессионного развития. В наиболее устойчивых (климаксовых) девственных еловых лесах тайги балансовые соотношения накопления и разложения биомассы представляют собой модель оптимального бюджета и могут расцениваться как эталонные в сравнении с лесами различного происхождения и структурных характеристик.
Для моделирования гетерогенного горения осесимметричных пористых объектов предложена численная модель, которая позволяет изучать процессы как при принудительной фильтрации, так и в условиях естественной конвекции. Исследовано влияние расположения зоны зажигания на горение в цилиндрическом пористом реакторе. Показано, что при принудительной фильтрации процесс аналогичен плоскому случаю: волна горения движется вверх и вбок от очага зажигания, полностью выжигая твердое горючее вещество, при этом газ стремится огибать горячие зоны и течь по более холодным областям. В условиях естественной конвекции, как и в плоском случае, в начальный момент времени в окрестности очага горения возникают вихревые течения газа, которые существенно влияют на приток окислителя в зону реакции. При этом направление распространения волн горения в осесимметричном случае может существенно отличаться от таковых в плоском случае.
С использованием методов прямого численного моделирования уравнений Навье - Стокса верифицированы теоретические результаты, полученные в рамках слабонелинейной модели развитого пограничного слоя при обтекании узкой пластины. В рамках модели полного нелинейного взаимодействия исследован механизм выброса газа (берстинг) с поверхности теплоизолированной пластины, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа с числом Маха $\M=2$. Показано, что в случае внешних возмущений слабой интенсивности переход от ламинарного обтекания пластины к турбулентному происходит вследствие резонансного трехволнового взаимодействия волн. Подтверждены теоретические результаты, связывающие перераспределение энергии между пульсациями и процесс образования пространственной структуры.
"Д.А. Рубан1, Н.Н. Яшалова2"
"1Московский государственный университет технологий и управления им. К.Н. Разумовского ruban-d@mail.rul 2Череповецкий государственный университет, Череповец, Российская Федерация natalij2005@mail.ru"
Ключевые слова: инвестиционные потоки, картографическая модель, отраслевое развитие, региональная экономика, Юг России
Страницы: 68-84
Важность сельского хозяйства для современной экономики делает актуальным изучение связанных с ним инвестиционных процессов. На примере регионов Южного федерального округа проведено изучение пространственно-временной динамики отраслевых инвестиций в удельном выражении (в соотнесении с площадью сельскохозяйственных угодий, количеством работников и стоимостным эквивалентом продукции). Для интерпретации использованы серии специальных картографических моделей. Результаты выявили значительный динамизм инвестиций на протяжении пяти лет. При этом удалось проследить географические закономерности их изменений и описать их образными моделями («волна», «растекающаяся капля», «круги от разрозненных капель»). В целом изученная пространственно-временная динамика инвестиций носит колебательный характер.
Статья посвящена разработке тектонотермальной модели для позднепалеозойского синколлизионного этапа формирования Карского орогена на Северном Таймыре в Центральной Арктике. Модель базируется на новых и опубликованных структурных, петрологических, геохимических и геохронологических данных, а также термофизических параметрах, полученных для Карского орогена, вмещающего огромный объем гранитов, образованных в результате коллизии Карского микроконтинента и Сибирского кратона. На основе геологических, геохимических и U-Th-Pb изотопных данных среди гранитов были выделены синколлизионные и постколлизионные, образованные соответственно 315-282 и 264-248 млн л. н. В настоящей статье тектонотермальная модель разработана только для синколлизионного этапа формирования Карского орогена, в течение которого произошло образование анатектических гранитов. Выполненное 2D моделирование позволило реконструировать основные тектонотермальные процессы синколлизионного этапа формирования этой структуры, учитывая локальные особенности теплового состояния земной коры региона. Смоделированы механизмы повышения температуры в нижней коре, необходимой для формирования синколлизионных анатектических гранитов. Полученные модельные оценки позволяют определить возрастной промежуток между коллизией/тектоническим скучиванием и образованием гранитов. Моделирование также позволило определить общие закономерности, характерные для орогенов на синколлизионных стадиях.
Для количественной оценки спектральной чувствительности матричных фотоприёмников предлагается метод, основанный на преобразованиях Фурье для более детального разбора характеристик в частотной и временной областях по величине показателя широкополосности, форме кривой импульсной (временной) характеристики, по степени колебательности, величине коэффициента демпфирования, энергетических потерь. Обнаружено сильное влияние электрон-фононного взаимодействия в полупроводнике на образование шумов в матричных фотоприёмниках относительно глаза человека.
И.М. Куликов
"Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия kulikov@ssd.sscc.ru"
Ключевые слова: математическое моделирование, вычислительная астрофизика, метод HLL
Страницы: 141-156
В статье изложена одна конструкция оригинального метода HLL с использованием кусочно-линейного представления физических переменных. Полученный численный метод позволяет воспроизводить профили плотности, давления и скорости с малой диссипацией на разрывах. Для верификации метода использовались задачи о распаде разрыва с различными конфигурациями ударных волн, контактного разрыва и волн разрежения, которые имеют аналитическое решение. На задаче типа Сода был исследован порядок точности разработанного численного метода, а также было показано, что основное падение порядка точности происходит при воспроизведении волны разрежения. Верификация численного метода в трехмерной постановке была произведена на задаче Седова о точечном взрыве и на задаче о взрыве сверхновой типа Ia с двумя симметричными точками поджига, приводящих к формированию остатка типа G1.9+0.3.
Е.В. Безрукова1,2,3, М.А. Крайнов1, А.А. Щетников1,2,4,5,6 1Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского 1А, Россия bezrukova@igc.irk.ru 2Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия 3Тюменский индустриальный университет, 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38, Россия 4Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия 5Иркутский государственный университет, 664003, Иркутск, ул. Карла Маркса, 1, Россия 6Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, Россия
Ключевые слова: Озерные отложения, гранулометрия, петромагнитные записи, датированные записи природной среды, позднеледниковый период-голоцен, палеогидрология
Страницы: 729-744
Донные отложения озер рассматриваются как одна из наиболее информативных континентальных фаций, используемых для реконструкции изменений природной среды. Эти отложения обычно содержат детальную и непрерывную запись геологических событий, необходимых для понимания особенностей седиментогенеза и эволюции ландшафтов под влиянием климатических изменений и различных катастрофических процессов. Юго-Западное Прибайкалье (Тункинский рифт и его Восточно-Саянское горное обрамление) изобилует озерами различного генезиса и морфологии. Экспедиционные исследования последних лет позволили провести комплексное изучение отложений нескольких озер из Окинского и Тункинского районов. Результаты исследований озер Хикушка и Енгаргинское показали, что в подгорно-равнинных районах Тункинской рифтовой долины дегляциация началась ранее 14 800 калиброванных лет назад, а в высокогорной зоне Восточного Саяна несколько ранее 13 800 л. н. Гранулометрические, петромагнитные, физические свойства донных отложений свидетельствуют об общей слабой гидродинамической активности в котловине оз. Хикушка на протяжении последних 13 800 лет. Однако постепенное снижение доли мелкообломочных фракций от основания к кровле разреза предполагает постепенное снижение уровня воды после смены источника питания озера с ледникового на атмосферное. Аккумуляция озерных илов в озере с наступлением голоцена ~ 11 700 л. н. означала быструю реакцию природной среды бассейна оз. Хикушка на глобальные изменения климата. Фиксируемые в донных отложениях водоема кратковременные эпизоды усиления активности гидродинамических процессов, имевшие место ~9000, 8200, 6500, 2000 л. н., подтверждают высокую чувствительность озерной геосистемы к изменениям климата. Характер отложений оз. Енгаргинское свидетельствует о преобладании в водоеме в раннем и среднем голоцене озерно-аллювиального режима седиментации. Новые результаты изучения гранулометрических и петромагнитных параметров донных отложений озер Восточного Саяна показали их высокий потенциал для широкого спектра палеоэкологических реконструкций.
"М.П. ТЕНТЮКОВ1,2, Б.Д. БЕЛАН1, Д.В. СИМОНЕНКОВ1, В.И. МИХАЙЛОВ3"
"1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия tentukov@yandex.ru 2Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, Сыктывкар, Россия 3Институт химии ФИЦ Коми НЦ Уральского отделения РАН, Сыктывкар, Россия system14@rambler.ru"
Ключевые слова: динамическое рассеяние света, УФ-спектрометрия, эффлоресценция, полифенолы, вторичные органические аэрозоли, радиометрический фотофорез, хвоя, зима
Страницы: 369-375
Анализируются результаты лазерной гранулометрии нанодисперсной фракции осевшего аэрозольного вещества и УФ-спектрометрии водных смывов с поверхности разновозрастной хвои четырех видов лесообразующих пород растений. Оценена активность эффлоресценции фенольных соединений на поверхность разновозрастной хвои в период зимнего покоя растений. Показана возможность образования вторичных органических аэрозолей в результате фотоактивированных реакций между фенольными соединениями и осажденным аэрозольным веществом. Обсуждается возможность поступления вторичных органических аэрозолей в полог зимнего леса под воздействием радиометрического фотофореза. Предполагается, что фотофорез вторичных аэрозолей в поле уходящего с поверхности снежного покрова ИК-излучения («снеговой» фотофорез) может существенно влиять на вертикальный перенос вторичных органических аэрозолей в пологе хвойного леса зимой.
Приведены результаты численного моделирования распространения начальной трещины, созданной между двумя параллельными скважинами в изотропной среде в неоднородном поле напряжений. Исследованы траектории разрыва при различных отклонениях начальной трещины от направления осей скважин, расстояния между ними и поля сжимающих напряжений. Выполнено физическое моделирование гидроразрыва в крупноразмерных образцах.
Одним из ключевых факторов социально-экономического развития региона является активизация инновационной деятельности. Несмотря на достаточно большое количество методологических подходов к исследованию региональных инновационных подсистем, не в полной мере раскрыта проблематика их развития с точки зрения внутреннего содержания инновационного процесса в регионе, эффективности движения ресурсов и результатов между его этапами. По мнению авторов, в наибольшей степени раскрыть природу региональной инновационной подсистемы с позиции непрерывности и результативности инновационного процесса позволяет конвергенция ресурсо-ориентированного подхода к формированию элементов подсистемы и процессного подхода к ее развитию. В основе предлагаемого процессно-ресурсного подхода лежит идея о том, что долгосрочное эффективное развитие региональной инновационной подсистемы возможно только при условии непрерывности инновационного процесса, связанной с достаточностью ресурсного обеспечения и результативностью каждого из его этапов.
"А.Ю. Санин1,2, А.А. Строков1, Т.С. Кошовский2"
"1Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова, Москва, Россия eather86@mail.ru 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия tkzv@ya.ru"
Ключевые слова: качество воды, абразия, твердый сток рек, тяжелые металлы, корреляция
Страницы: 34-43
Представлены результаты исследования, проведенного в прибрежной зоне Онежского озера. Изучено влияние береговых, в частности абразионных, процессов и впадающих рек на качество поверхностных вод озера. На восточном побережье озера в районе абразионных (ключевой участок «Андомская гора») и дельтовых (ключевой участок «Шальское Онего») берегов в октябре 2019 г. осуществлен отбор 47 проб воды (из поверхностного и придонного горизонтов), 26 проб донных отложений и 16 проб берегоформирующих отложений с дальнейшим определением концентрации металлов. Исследовалось содержание следующих металлов: железо (общее), марганец, алюминий, цинк, медь, никель, хром, свинец, кобальт и кадмий. Акцент был сделан на определении растворенной формы металлов в воде и подвижной формы в береговых и донных отложениях. Результаты показали, что концентрации металлов в природной среде озера в целом отражают гидрохимическую картину, характерную для этой территории, с превышением действующих нормативов ПДК до 20 раз в отношении Mn, Fe, Cu, Pb и Al. Полученный массив геохимических данных позволил провести корреляционный анализ влияния береговых процессов на качество прибрежных вод Онежского озера по содержанию металлов. Результаты показали наличие разных типов связи между содержанием металлов в донных отложениях и в воде (от «очень слабой» до «сильной»), которые являются статистически незначимыми. В районе Андомской горы - ключевого участка, расположенного на юго-восточном берегу, отмечается «сильная» (тесная) связь между содержанием Al, Cu и Pb в донных осадках и воде.
Рассматриваются вопросы методологического сопровождения и методического обеспечения анализа рискоформирующих ситуаций в природопользовании на уровне региона. Представлены принципы и критерии оценки природных опасностей и рисков с учетом геосистемной ситуации, природно-климатических и социально-экономических условий территории. Приводятся сведения о разработке и применении методических подходов в комплексной оценке состояния природной среды и вероятности экологических и социально-экономических рисков. На примере таежных территорий Западной Сибири в границах Томской области выявляются динамика опасных ситуаций, их классификация, пространственная дифференциация и вероятности возникновения. Определяются особенности отраслевого подхода (лесопользование, сельское хозяйство) к оценке рисков природопользования, связанных с изменением природно-климатических условий территории. Представлен опыт ГИС-анализа и зонирования, примеры оценочного картографирования, в которых учитывается влияние опасных и неблагоприятных процессов на различные отрасли природопользования. Сделан вывод о том, что степень природно-климатического риска Томской области является повышенной.
Исследуется процесс турбулентного перемешивания на контактных границах трехслойных газовых систем после прохождения ударной волны. Изучено влияние начальной шероховатости контактных границ на развитие неустойчивости и перемешивание газов, имеющих различную плотность. С использованием неявного метода крупных вихрей и пакета программ МИМОЗА выполнено моделирование развития неустойчивости Рихтмайера - Мешкова. Проведено сравнение полученных результатов с известными экспериментальными данными. Показано, что ширина области перемешивания, энстрофия и масса перемешанных газов существенно зависят от степени шероховатости контактной границы.
Проведен анализ результатов многолетних (2007-2021 гг.) комплексных экспериментальных исследований микрофизических параметров, массовой концентрации и элементного состава аэрозольных частиц в приземном слое атмосферы семиаридных зон юга европейской территории России (ЕТР). Установлены фоновые значения среднесуточной массовой концентрации приземных аэрозолей в летний жаркий период в опустыненных районах Калмыкии и сухостепной зоне Ростовской обл., составившие 125 и 34 мкг/м3 соответственно. Определены функции распределения частиц по размерам, характерные для атмосферных аэрозолей юга ЕТР. Установлена связь между выносом частиц в атмосферу и основными атмосферными процессами. Исследована многолетняя изменчивость элементного состава приземных аэрозолей. Выявлены незначительные вариации массовой концентрации Cd, Hg, Cu в составе аэрозольных частиц в Ростовской обл. Элементный состав аэрозолей в Калмыкии подвержен большей изменчивости по содержанию как природных, так и техногенных элементов, в основном химических элементов солевого баланса и тяжелых металлов. Показано, что для большинства элементов характерна слабая интенсивность накопления в аэрозолях, а их дифференциация в бóльшей мере зависит от мозаичности подстилающей поверхности. За исследованный многолетний период наблюдается тенденция очищения атмосферы опустыненных территорий европейского юга России от вредных примесей за счет уменьшения аридизации климата и снижения антропогенного влияния.
На Дальнем Востоке России сохранились большие площади ненарушенных и мало нарушенных экосистем. С интенсификацией хозяйственной деятельности здесь необходим новый взгляд на экологическую политику с акцентом на повышение ценности природы и ее ресурсов. Для ключевой территории опережающего социально-экономического развития “Свободный” Амурской обл. выполнена геоботаническая карта масштаба 1:25 000, в легенде которой представлены 41 растительное подразделение и территории с нарушенным растительным покровом. В основу построения классификационной схемы положен эколого-фитоценотический (доминантный) подход. На исследованной территории практически не сохранились коренные растительные сообщества. В настоящее время здесь произрастают условнокоренные и вторичные леса, редины и молодняки в разных сукцессионных стадиях. Флора изучаемой территории включает 430 видов сосудистых растений, среди них 20 редких видов, занесенных в Красные книги РФ и Амурской области. Список грибов представлен 267 видами макромицетов. Геоботаническая карта конвертирована в карту местообитаний с легендой из 38 элементов. По результатам экспертной оценки местообитания поделены на 5 групп: высокоценные, значимые, среднезначимые, малозначимые и нарушенные. Кроме того, учитывалось соответствие биотопов европейской классификации местообитаний (EUNIS). Высокоценные местообитания занимают 3 % от общей площади на карте местообитаний. Они включают биотопы, имеющие особое значение сохранения биологического и ландшафтного разнообразия. Значимые местообитания занимают 17 %. К ним относятся верхнеамурские сосновые, дубовые и дубово-черноберезовые леса, мари, болота и прибрежно-водная растительность, имеющие признаки эталонных природных сообществ. Среднезначимые местообитания составляют 22 % территории. Они также относятся к природным сообществам, но имеют существенные признаки нарушения и повышенный индекс адвентивизации. Малозначимые местообитания занимают 21 %. Здесь значительно снижается видовое разнообразие и увеличивается индекс адвентивизации. Нарушенные местообитания занимают наибольшие площади (37 %).
С.В. Борзенко1, Л.В. Замана1, В.Ф. Посохов2 1Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, 672002, Чита, ул. Недорезова, 16а, Россия svb_64@mail.ru 2Геологический институт СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия
Ключевые слова: Соленые озера, испарение, взаимодействие воды с горной породой, геохимические типы озер
Страницы: 851-874
На территории Забайкалья изучено более сотни озер, а также подземных вод, рек, атмосферных осадков их водосборов. Проанализирован химический состав природных вод и минеральный состав горных пород и донных осадков озер. Определен изотопный состав вод и изотопные соотношения растворенных и осажденных в донные осадки озер карбонатов и бактериальных матов, а также тяжелого кислорода алюмосиликатной фракции донных отложений и горных пород водосборных территорий. Показано, что все вторичные минералы по кислороду наследуют изотопный состав воды, но их кислород существенно тяжелее кислорода воды, так как при взаимодействии ее с породой происходит фракционирование кислорода с переходом тяжелого изотопа во вторичные карбонатные и алюмосиликатные образования. Изотопно тяжелее по кислороду и бактериальные маты, использующие для своей жизнедеятельности кислород углекислотных ионов. Установлено, что вода содовых озер при меньшей ее солености в большей степени обогащена тяжелым изотопом кислорода. Проведены термодинамические расчеты, подтверждающие возможность формирования хемогенных карбонатов и вторичных алюмосиликатов в озерах, определенных минеральным анализом донных осадков и образований из седиментационных ловушек. Показано, что озерная вода находится в равновесии не только с карбонатами, глинами и гидрослюдой, но также с цеолитами, а наиболее щелочные и минерализованные с альбитом. Установлено, что в общей массе минералов донные осадки содовых озер имеют большую долю глин и карбонатов, чем пресные, соленые хлоридные и сульфатные. Представлено, что обогащение вод соленых озер тяжелыми изотопами обязано не только процессу испарения, но и взаимодействию воды с горной породой. Участие реакций гидролиза алюмосиликатов во фракционировании кислорода подтверждается прямой зависимостью величины «кислородного сдвига» от рН, значение которого определяется степенью такого взаимодействия. Установлено, что природа разнообразия химического и изотопного состава озерных вод связана с многофакторным процессом их формирования, обусловленного неодинаковой степенью испарения воды в озерах, минерализацией органического вещества и разной продолжительностью взаимодействия озерных и подземных вод с горными породами.
Представлены результаты определения мышьяка в горных породах и почвах фотометрическим методом. Этот метод отличается низким пределом обнаружения (0.1 г/т) и экономической эффективностью по сравнению с другими современными аналитическими методами (атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой и масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой). Для горных пород и почв, содержащих органическое вещество, проведена оценка применимости существующих способов кислотного разложения и сплавления. Выполнено сопоставление результатов фотометрического определения As с его аттестованными содержаниями в государственных стандартных образцах горных пород (СГХМ-1, СГХМ-3, СГ-3, СЗР-2, СКД-1, СГХ-1), а также с данными, полученными методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой по вулканокластическим грауваккам. Оптимизированы параметры определения As фотометрическим методом. Рекомендовано применение данного метода для массовых определений содержания As в горных породах и почвах.
Аналитический обзор существующих подходов и конкретных моделей для решения задач промерзания, оттаивания и морозного пучения грунтов выполнен на основе анализа около 100 опубликованных работ российских и 100 работ иностранных авторов, включающих статьи, монографии, диссертации, патенты, труды конференций, научные отчеты. Особое внимание при анализе математических моделей уделено учету в них механизма тепло- и массопереноса, сегрегации льда, фазовых переходов поровой воды, формирования деформаций и сил морозного пучения промерзающих грунтов.
Статья посвящена характеристике и анализу локальных календарных обычаев русских селян Алтая в 1920-1960-е гг. Цель данного исследования - проследить трансформации социокультурных процессов в плане адаптации традиционной культуры к новым условиям существования (в условиях новой идеологии, культурной политики советского государства, антирелигиозной пропаганды и других реалий). Задачи исследования - выявить основные причины трансформационных процессов в праздничном календаре русских Алтая в 1920- 1960-е гг., дать характеристику некоторым праздникам «новой советской обрядности», обозначить элементы обычаев и обрядов традиционных календарных праздников, которые были включены в сценарии новых советских праздников. В результате проведенного исследования удалось установить, что введение новых советских праздников спровоцировало возникновение новых адаптационных форм. Это способствовало формированию новой советской идентичности людей, которую позднее назвали «советикус». Исследование основано на полевых изысканиях автора в 2014-2022 гг., а также на архивных материалах Государственного архива Алтайского края и Поспелихинского архива Алтайского края.
Л.С. Пшеничникова, А.А. Онучин, Р.С. Собачкин, А.Е. Петренко
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия larisa-24pshenichnikova@yandex.ru
Ключевые слова: депонирование углерода, компенсационные посадки, культуры сосны, густота, возрастная динамика, прирост, моделирование
Страницы: 24-33
Проанализирована динамика таксационных показателей, отпада и прироста древесины 35-летних разногустотных культур сосны обыкновенной ( Рinus sylvestris L.), созданных в 1982 г. сотрудниками Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН под руководством А. И. Бузыкина на бывших сельскохозяйственных землях в Большемуртинском районе Красноярского края. Начальная густота культур варьировала в широком диапазоне (от 0.5 до 128.0 тыс. шт./га). Дана оценка влияния густоты деревьев на рост и продуктивность молодых насаждений сосны в возрасте 2, 5, 12, 15, 20, 25, 30 и 35 лет. Установлено, что уже с 5-летнего возраста наблюдается процесс интенсивного самоизреживания деревьев, при начальной густоте посадки 90.0 тыс. шт./га к возрасту 35 лет она уменьшилась до 10 тыс. шт./га. При густоте посадки менее 10 тыс. шт./га интенсивность самоизреживания существенно ниже и густота культур за аналогичный период уменьшилась менее чем в 2 раза. Показано, что на начальном этапе роста древостоев наблюдается увеличение прироста с начальной густотой посадки, с выходом на плато при густоте свыше 70.0 тыс. шт./га. С возрастом выход прироста на плато отмечается при меньшей густоте начальной посадки. Через 20 лет максимальный прирост наблюдался в вариантах посадки с начальной густотой от 50.0 до 70.0 тыс. шт./га, к 30 годам он сместился к диапазону густоты от 30.0 до 50.0 тыс. шт./га. Установлена зависимость между текущим ежегодным приростом, возрастом сосновых культур, начальной густотой посадки и текущей густотой насаждений. В целом прослеживается тенденция увеличения прироста с возрастом, однако для культур с начальной густотой посадки свыше 90 тыс. шт./га в возрастном интервале от 15 до 22 лет отмечается снижение текущего прироста, что, очевидно, связано с усилением конкурентных отношений в ценозе. Затем в результате снижения конкуренции вследствие самоизреживания перегущенных культур их прирост стал повышаться, однако темпы его роста отставали от таковых у культур с меньшей густотой начальной посадки. Таким образом, можно предположить, что высокие темпы депонирования углерода на начальном этапе создания культур повышенной густоты могут сохраняться при условии периодических уходов регулирующих густоту насаждений.
С.И. Черных1, И.Г. Борисенко2 1Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, Россия 2560380@ngs.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия i.g.borisenko@yandex.ru
Ключевые слова: статус инженера, инженерное образование, "модель ремесленника-инженера", "когнитивно-технологическая" модель инженера, индустрия 4.0, технологии STEM, технологии STEAM
Страницы: 53-70
Введение. Сегодня человечество все чаще ориентируется на эффективные инновации, нацеленные на быстрые и качественные технологии, и их применение в индустрии 4.0. Фигура современного инженера здесь является ключевой, что требует от инженерного образования решения новых задач. Актуально для инженерного образования приобретение новых ориентиров, соответствующих смыслам VI технологического уклада и индустрии 4.0. Методологическими основаниями выступают историко-философский и социологический подходы, в рамках которых проведен аналитический обзор двух «линий» в развитии современного инженерного образования: инженерного труда как «ремесла» (традиция Д. К. Советкина, В. К. Дилла-Воса) и традиции инженерного труда как творчества («Liberal Arts»). Аналитика этих традиций указывает на их конвергирование в образовательных, промышленных и бизнес-технологиях STEM и STEAM. Обсуждение. Реализация смыслов этих технологий задерживается в обновлении образовательной дидактики инженерного образования. Разрешение этого противоречия становится насущной задачей. Это требует не только осознанной рефлексии по поводу собственно статуса инженера, но и определения самого вектора изменений в дидактике инженерного образования. Его можно обозначить как развитие целевого предназначения инженерного образования от преимущественно «ремесленнического» функционала к «когнитивно-технологическому» его наполнению. Для формирования инженера новой формации в дидактике образовательного процесса проведено социологическое обследование среди студентов-инженеров Сибирского федерального университета. Цель - выяснить смысл инженерного труда как «ремесла» и как «творчества» в рамках владения технологиями STEM и STEAM. Заключение. Аргументировано, что дидактика инженерного образования только приближается к смысловой реализации технологий STEM и STEAM. Это значит, что технологическое отставание и качество инженерного корпуса не находятся в векторе опережающего развития.
Работа теплообменников с поперечными потоками для охлаждения цилиндров требует стабильной спутной струи за цилиндром для минимизации гидродинамического сопротивления, что обычно уменьшает эффектность теплообмена. Данная задача решается с помощью пассивного управления спутной струей в ламинарном потоке вокруг цилиндра: это достигается с помощью волнистой геометрии стенок канала. Влияние такой геометрии на теплообмен и сопротивление потоку изучалось для широких интервалов чисел Рейнольдса (Re = 20 - 200), параметра загромождения потока ( b = 0,5 - 0,8) и числа Прандтля (Pr = 0,25 - 100). Для указанных интервалов входных параметров было показано, что сопротивление потоку в случае канала с волнистыми стенками снижается минимум на ~ 36 % и максимум на ~ 95 % при соответствующей потере на ~ 8 % и ~ 40 % в эффективности теплообмена по сравнению с каналом с плоскими стенками. Гидродинамическая и теплофизическая эффективность потока в канале с волнистой геометрией по сравнению с плоской геометрией при параметре Pr = 0,744 усиливается на ~ 14 % для канала с b = 0,5 и на ~ 160 % для b = 0,9. Увеличение эффективности за счет волнистой геометрии обеспечивает правильный выбор между понижением гидродинамического сопротивления и снижением теплообмена.
Т.Н. Хацевич, А.И. Боднарчук
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, г. Новосибирск, Россия khatsevich@rambler.ru
Ключевые слова: объектив F-Theta, телецентрический ход, дисторсия, траектория сканирования, отступление от линейности и прямолинейности
Страницы: 32-40
Предложена геометрическая модель идеального объектива F-Theta. Проведены расчёты траектории перемещения сканирующего пятна по рабочему полю сканирования, приведены результаты исследования некоторых зарубежных и предлагаемых в данной работе объективов в части отступления от линейного закона и от прямолинейности траектории. Представлены результаты расчёта ряда объективов для рабочих полей сканирования размерами от 35 x 35 до 400 x 400 мм.
О.И. Целищева
"Институт философии и права СО РАН, 630090, Новосибирск, ул. Николаева, 8 oxanatse@gmail.com"
Ключевые слова: наука, прогресс, парадигма, переописание, Кун, Рорти
Страницы: 52-62
В статье сопоставлены взгляды двух ведущих представителей современного релятивизма - Т. Куна и Р. Рорти. Показано, что различие ролей парадигм в развитии естественных наук у Куна и переописания в понимании человека в контексте гуманитарных наук у Рорти приводит к потере определенности в трактовке релятивизма. Более того, продемонстрировано, что при экспликации концепций развития наук это различие приводит к парадоксам, свидетельствующим о неадекватности релятивизма.
Предложен комплексный подход к оценке состояния постпирогенных ландшафтов Томской обл. с использованием космоснимков и наземных данных. Построены карты растительности, карты вегетационных индексов NDVI и SWVI на примере ключевых участков междуречий Бакчар-Икса и Обь-Томь. Установлено, что наибольшая деградация и выгорание растительного покрова на участке Бакчарского болота произошли из-за пожара 17 августа 2016 г. Через 1-2 мес. после пожаров на болоте и в заболоченном лесу Обь-Томского междуречья NDVI снизился на 0,36 и 0,35 соответственно. Установлено, что на третий год после пожара на Бакчарском болоте происходит нарастание фитомассы со сменой допожарных фитоценозов. Результаты ИК-спектрометрии свидетельствуют о большей ароматизированности торфа и растений выгоревших участков по сравнению с фоновыми.
"Ч. Ци1,2, Ф. Янь2, А. И. Чанышев3, Х. Чэнь1, С. Цюй1"
"1Пекинский университет гражданского строительства и архитектуры, 100040, г. Пекин, Китай qichengzhi65@163.com 2Китайский горно-технологический университет, 100083, г. Пекин, Китай 3Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия a.i.chanyshev@gmail.com"
Ключевые слова: Геоматериалы, калибровочная теория, непрерывный фазовый переход, вариационный принцип Гамильтона, волна деформации
Страницы: 35-49
Работа посвящена построению математической модели упругопластического деформирования геоматериалов с учетом микроструктуры и фазовых превращений. Микроструктура определяется на основе калибровочной теории дефектов, фазовые превращения - согласно теории Гинцбурга - Ландау. В рамках расширенного представления лагранжиана с применением вариационного принципа Гамильтона получено уравнение движения геосред с эффектом диссипации энергии. Рассмотрены все возможные частные случаи изложенного подхода.
А.П. Гусев
"Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, Гомель, Республика Беларусь gusev@)gsu.by"
Ключевые слова: экосистемы, изменение климата, NDVI, тренд, Белорусское Полесье
Страницы: 415-425
Представлены результаты анализа изменений продуктивности лесных, болотных и пахотных экосистем восточной части Белорусского Полесья в 2000-2020 гг. по материалам спутниковых съемок (радиометр MODIS спутника Terra). Для оценки продуктивности использован нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI). Изучена корреляция между изменениями климатических показателей и NDVI. Установлено, что изучаемые экосистемы различаются по реакции на климатические изменения. Для лесных и болотных экосистем обнаружены статистически значимые положительные тренды NDVI. Достоверная корреляция этого показателя со средней температурой лета и количеством летних осадков не установлена. Для пахотных экосистем характерно отсутствие статистически значимого тренда продуктивности и достоверная отрицательная корреляция NDVI с температурой и положительная - с осадками. Влияние климатических характеристик на NDVI пахотных экосистем зависит от типа их почв.
Электроразведочные измерения на акваториях, как и на суше, проводятся для изучения электромагнитных (ЭМ) свойств геологических образований. Отличительная особенность аквальной электроразведки связана со специфическим влиянием водной толщи. Приведены численные расчеты ЭМ сигнала переходного процесса для электрических линий в осевой области источника в условиях морских акваторий глубиной от 50 до 250 м с целью демонстрации проявления сигнала вызванной поляризации (ВП) в сигнале переходного процесса на разных установках, выявления различий проявления сигналов становления, гальванически- и индукционно-вызванной поляризации в сигнале переходного процесса и объяснения причин этих различий. Для изучения влияния размеров установки на проявление ВП во время переходного процесса проанализировано изменение сигнала переходного процесса (Δ U ( t )), конечной разности сигнала переходного процесса (Δ2 U ( t )) и трансформанты P1( t ) (отношения этих величин) для горизонтальной электрической установки с источником ( АВ ) от 50 до 2000 м, трехэлектродной измерительной линией ( M 1 M 2 M 3) от 50 до 2000 м, расстоянием между центрами источника и измерительной линии M 1 M 3 (разносом - r ) от 100 до 4000 м. Некоторые из них используются в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ). Проведено сравнение Δ U ( t ), Δ2 U ( t ) и их трансформанты от проводящей и проводящей поляризующейся модели для одинаковых условий. Установка находилась на поверхности и внутри проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциировалась с толщей морской воды в шельфовых областях. Проводящее поляризующееся основание - это геологическая среда (земля), перекрытая слоем воды. Учет поляризуемости основания осуществлен введением частотно-зависимого удельного электрического сопротивления посредством формулы Коула-Коула. Выполненные расчеты показывают, что составляющие переходного процесса, связанные со становлением ЭМ поля и с гальванически- (ВПГ) и индукционно-вызванной поляризацией (ВПИ), по-разному проявляются на установках разных размеров на разных глубинах. ВП для условий акваторий проявляется двояко, связанная как с гальваническим, так и вихревым током. Ранее при практических измерениях проявление ВПИ рассматривалось как проявление помех. Но этот сигнал моделируемый, и его можно рассматривать как информацию о ВП. Фактором, влияющим на характер проявления сигнала ВП в сигнале переходного процесса, является приведенная высота установки ( h Δ) - расстояние между установкой и дном моря (поляризующимся основанием модели), отнесенное к длине АВ (питающей линии). В зависимости от приведенной высоты установки, сигнал ВП в трансформанте P 1( t ) может проявляться в виде восходящей ветви на поздних временах, а может быть в виде нисходящей ветви, переходящей в отрицательные значения P 1. Продолжительность импульсного воздействия и измерения переходного процесса сказываются на контрастности проявления поляризующегося основания в сигнале, однако измерения при буксировании установки накладывают ограничения на эти величины. Оптимальные параметры ЭМ съемки для изучения ВП должны обеспечить присутствие достаточного диапазона для регистрации поляризационного сигнала и качество измерений. Программное обеспечение, использующееся при расчетах, разработано ООО "Сибирская геофизическая научно-производственная компания".
"Ю.В. Пивоваров1, Н.Ю. Пивоваров2"
"1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия pivov@hydro.nsc.ru 2Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России, 143903 Балашиха, Россия nikola-pivovarov@mail.ru"
Ключевые слова: несжимаемая жидкость, свободная граница, пондеромоторная сила, скин-слой, конвективные члены
Страницы: 39-45
Изучается поведение касательной к свободной границе компоненты скорости частиц расплава кремния при бестигельной зонной плавке в магнитном поле. Показано, что неучет конвективных членов в скин-слое, примыкающем к свободной границе, приводит к ошибочным результатам: касательная скорость не может выйти на постоянное значение при движении по нормали к свободной границе, что в свою очередь приводит, как показано ранее при полном решении задачи, к уменьшению на порядок характерной скорости частиц расплава вне скин-слоя.
Масштабная цифровизация экономики спровоцировала появление новых форм занятости, которые по Международной организации труда классифицируются как нестандартные. В статье рассмотрено развитие джоб-шеринга как мегатренда цифровой глобализации в условиях пандемии COVID-19. Рассмотрены возможности и риски применения джоб-шеринга. Представлены результаты авторского исследования применения джоб-шеринга в условиях вызовов BANI-мира.
Попавшие в базальтовый расплав обломки угля подверглись дегазации, графитизации и разложению. В результате этого вблизи ксенолитов графитизированного угля в расплаве локально возникло повышенное парциальное давление углеводородных (УВ) флюидов, которое спровоцировало сиалически-мафическую ликвацию базальтового расплава и образование анортозит-гортонолитовой ассоциации пород, а также обособление битумов и рудных минеральных фаз. Ведущую роль в процессах флюидно-магматической дифференциации расплава и образования рудных фаз играли восстановительные свойства УВ-флюидов, высокая степень их сродства с металлами и уникальная собирательная способность в процессе миграции сорбировать микропримеси из пород и расплава и создавать минералого-геохимические аномальные скопления на геохимических барьерах. Разнообразие рудных минеральных фаз связано с экстракцией элементов-примесей Fe, As, Ge, Sb, Sn, S из углей и микропримесей Fe, Mg, Cu, Ni, Co, Pt, Pd, Rh, Au, Ag из базальтового расплава.
Исследован спектр поглощения 13CH4 в области от 9000 до 9200 см-1 с помощью Фурье-спектрометра Bruker IFS 125M при температурах от 208 до 296 К. Проведена идентификация линий R -ветви полосы 3ν313CH4 до значения вращательного квантового числа J = 11. Список идентифицированных линий включает в себя девять ранее неизвестных линий с высокими значениями вращательного квантового числа. Впервые проинтерпретированы по типам симметрии ( А1, А2, F1, F2, E ) 32 уровня состояния (0030) молекулы 13CH4 до J = 10.
"Е.А. Петрунина1, С.Р. Лоскутов1, Т.В. Рязанова2, А.А. Анискина1, Г.В. Пермякова1, В.В. Стасова1"
"1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия petrunina@ksc.krasn.ru 2Сибирский государственный университет науки и технологий им. М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия tatyana-htd09@mail.ru"
Ключевые слова: кора, лиственница, сосна, термический анализ, аналитический пиролиз
Страницы: 35-49
Исследование посвящено термическому анализу и флэш-пиролизу коры лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.) и сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) как многотоннажного отхода переработки древесины этих пород. С помощью методов термогравиметрии (ТГ/ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) выявлен ряд закономерностей термического разложения коры. По четвертым производным контура ДТГ установлены различия «фракционности» потери массы при нагреве коры в условиях термогравиметрического теста. На основе данных ТГ/ДТГ проведен анализ кинетики термодеструкции с использованием изоконверсионного метода Озавы - Флинна - Уолла (ОФУ). Полученные зависимости энергии активации ( Е а) термического разложения коры от степени конверсии использованы для расчета термодинамических параметров Δ H , Δ G и Δ S этого процесса, используемых при проектировании и масштабировании технологий термической обработки и пиролиза коры для производства технических продуктов с повышенной добавленной стоимостью. Средние значения Еа, Δ H , Δ G и Δ S составляют 206.7, 201.1, 248.7 кДж/моль и -78.0 Дж/(моль ∙ К) для коры лиственницы (КЛ) и 235.3, 229.7, 310.6 кДж/моль и -129.4 Дж/(моль ∙ К) для коры сосны (КС). С помощью метода хромато-масс-спектрометрии (ГХ/МС) по технологии парофазного пробоотбора установлен состав летучих соединений коры, которые представлены моно-, сескви-, дитерпенами и кислородсодержащими углеводородами. Идентифицировано 37 соединений КЛ и 41 соединение КС. По результатам ТГ и ДСК охарактеризована термическая устойчивость КЛ и КС относительно графита; рассчитаны парциальные теплоты окислительной термодеструкции для стадий термического разложения, свидетельствующие о различии термических параметров коры. Экзотермические эффекты термоокислительной деструкции равны 15.1 и 15.9 кДж/г для КЛ и КС соответственно. В результате аналитического флэш- пиролиза идентифицировано 55 продуктов пиролиза КЛ и КС с суммарной площадью идентифицированных пиков 77.6 и 89.7 % соответственно. Предложены варианты использования результатов исследования.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
