Впервые анализируется измеренное пространственное распределение счетной концентрации, дисперсного и химического состава аэрозоля над морями Российского сектора Арктики. Были зарегистрированы различные типы вертикального распределения счетной концентрации, характерные как для прибрежных морских, так и континентальных районов. Обнаружено почти полное отсутствие грубодисперсных частиц выше 2-3 км над всеми морями. В химическом составе арктического аэрозоля как на высоте 200 м, так и на уровне 5000 м присутствуют ионы, которые можно отнести и к морским, и к континентальным. Идентифицируемая бессолевая безуглеродная элементная часть аэрозоля над Арктикой в три-четыре раза больше, чем ионная. Над всеми морями и на обеих высотах в состав арктического аэрозоля в основном входят элементы терригенного происхождения Al, Cu, Fe, Si. Почти над всеми морями, кроме Баренцева, в элементном балансе аэрозоля доминирует Si, вклад которого над Чукотским морем достигает 85%. Анализ обратных траекторий показал, что во всех рассмотренных случаях (зарождался ли аэрозоль над континентом или морем) траектории воздушных масс проходили и над морем, и над сушей. В этом случае образовавшиеся частицы могли обогащаться по пути дополнительными ионами и элементами. Данная работа завершает цикл статей, посвященных исследованию состава воздуха, которое было проведено над морями Российского сектора Арктики в сентябре 2020 г. Полученные результаты могут быть использованы при моделировании атмосферных процессов, происходящих в Арктике в условиях изменяющегося климата.
Экологический аспект ведения хозяйственной деятельности в подавляющем большинстве случаев рассматривается в качестве элемента корпоративной социальной ответственности или как часть социальной функции предприятий. В рамках настоящего исследования была поставлена цель - обосновать целесообразность выделения собственно экологической функции бизнеса и раскрыть ее роль и содержание. Подобный шаг позволит при необходимости анализировать ее в отрыве от общего социального вектора развития частных предприятий с опорой на отдельную концепцию. Для реализации цели были последовательно решены четыре задачи. Во-первых, раскрыта сущность и важность «зеленого» перехода в рамках национальных экономик. Во-вторых, предоставлено доказательство приоритета процесса экологизации бизнес-структур по сравнению с остальными векторами роста российской «зеленой» экономики. В-третьих, сформулированы основные положения теории эколого-ориентированного бизнеса на базе концепции корпоративной социальной ответственности. В-четвертых, раскрыты понятие и составные элементы «зеленой» функции бизнеса на современном этапе.
А.С. Третьякова1, А.Д. Вахрушева2, Н.Ю. Груданов1, Е.В. Письмаркина1, С.А. Сенатор3, Д.А. Филиппов4 1Ботанический сад Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия as.tretyakova1@yandex.ru 2Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия vaxrusheva_alena@bk.ru 3Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Москва, Россия stsenator@yandex.ru 4Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, Борок, Россия philippov_d@mail.ru
Ключевые слова: болото, флора сосудистых растений, Красная книга, особо охраняемые природные территории, редкие виды, Свердловская область
Страницы: 56-67
Работа посвящена анализу флоры сосудистых растений четырех охраняемых болот, расположенных в юго-восточной части Свердловской области. В 2022 г. маршрутно-рекогносцировочным методом изучены болота: Болото у озера Кукуян, Бельское, Савватеевский Рям и Бахметское. Представлен список обнаруженных растений. Флора изученных болот содержит 135 видов сосудистых растений, относящихся к 88 родам, 46 семействам, 5 отделам. Лидирующими по числу видов семействами являются Cyperaceae, Rosaceae, Poaceae, Salicaceae, Asteraceae и Ericaceae, ведущими родами - Carex и Salix. Выявлен относительно низкий уровень видового сходства между рассматриваемыми флорами болот - среднее значение коэффициента Жаккара составляет 0.25. Наиболее высокие значения коэффициентов сходства (0.37) отмечены для флоры географически близких болот - Бахметского и Бельского, расположенных на территории национального парка “Припышминские боры”. Во флоре преобладают плюризональные и бореальные виды с широким распространением - голарктические, европейско-западноазиатские и евразиатские. Среди биоморфологических групп существенное значение имеют поликарпические травы (83 вида, 62 %), из которых 37 % - это корневищные растения. Изученные торфяные болота служат местообитанием для редких (Neottianthe cucullata, Platanthera bifolia) и реликтовых видов (на болоте Бахметское произрастает Calluna vulgaris).
Выполнен анализ результатов современных региональных сейсморазведочных работ и глубокого бурения в Присаяно-Енисейской перспективной нефтегазоносной области и на прилегающих территориях Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. Построены структурные карты по опорным отражающим горизонтам рифея, венда и нижнего кембрия, а также карты толщин рифейского и вендскоготерригенного сейсмогеологических комплексов. Построена тектоническая карта венд-палеозойского структурного яруса Присаяно-Енисейской синеклизы. Выполнено нефтегазогеологическое районирование Присаяно-Енисейской перспективной нефтегазоносной области, выделено восемь перспективных нефтегазоносных районов и выполнена количественная оценка перспектив нефтегазоносности. Начальные суммарные геологические ресурсы углеводородов Присаяно-Енисейской перспективной нефтегазоносной области оценены в 3 млрд 231 млн т УУВ, в том числе газа в 3 трлн 39 млрд м3 и конденсата в 192.7 млн т. Показано, что за 15-20 лет в Присаяно-Енисейской перспективной нефтегазоносной области могут быть подготовлены значительные запасы газа - до 1 трлн м3. Предложено рассматривать в качестве будущего центра газохимии и переработки газа пос. Богучаны.
В.М. Фёдоров, Д.М. Фролов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия fedorov.msu@mail.ru
Ключевые слова: астрономическая теория изменения климата, вариации инсоляции, перенос радиационного тепла, синхронизация, солярная геохронология, голоцен, поздний плейстоцен
Страницы: 47-57
Вычисление инсоляции Земли с высоким пространственным и временным разрешением позволило рассчитать солярные характеристики, отражающие изменение астрономических факторов, регулирующих вариации приходящей солнечной радиации и изменение интенсивности переноса радиационного тепла (меридионального, в системе “океан-материк”, межполушарного). В соответствии с этим в масштабах голоцена проведена модернизация астрономической теории изменения климата. На основе синхронизации глобальных климатических событий с экстремумами солярных характеристик в голоцене и позднем плейстоцене предложен метод солярной геохронологии, позволяющий уточнять хронологию глобальных климатических событий и объяснять их генетическую природу.
М.А. Акимов1,2, П.А. Поливанов1,2, А.А. Сидоренко1 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия akimail@yandex.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия polivanov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: методы CFD, RANS и ILES, малые числа Рейнольдса, толстый аэродинамический профиль, ламинарно-турбулентный переход, отрыв потока
Страницы: 62-80
Проведено численное моделирование процесса обтекания симметричного толстого каплевидного профиля в нестационарной постановке при числах Рейнольдса Re = 104 ÷ 105 и в диапазоне углов атаки α = –10 ÷ 10°. Расчеты выполнены в приближении нестационарных уравнений Навье - Стокса, осредненных по Рейнольдсу (URANS), с использованием неявного метода крупных вихрей (ILES). В URANS-подходе положение ламинарно-турбулентного перехода определялось на основе моделей k–kl–ω, k–ω–γ–Reθ (модель Ментера) и (k–ω)-SST-модели с заданной областью ламинарного течения. Показано, что положение области ламинарно-турбулентного перехода оказывает значительное влияние на структуру течения и аэродинамические характеристики профиля. Сравнение результатов, полученных при использовании ILES-подхода, с экспериментальными данными показало, что они хорошо согласуются. URANS-расчеты не позволили получить результаты, согласующиеся с экспериментальными данными. Фиксирование точки ламинарно-турбулентного перехода в URANS-расчете в некоторых случаях позволило скорректировать результаты
М.А. Пупышева1, Т.А. Бляхарчук1,2 1Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия 455207@mail.ru 2Томский государственный университет, Томск, Россия blyakharchuk@mail.ru
Ключевые слова: динамика пожаров, макроугольковый анализ, голоцен, Барабинская лесостепь, рям
Страницы: 54-61
Представлены результаты реконструкции долговременной динамики палеопожаров в лесостепной зоне Западной Сибири (Новосибирская область) на примере торфяной колонки Николаевского ряма. Согласно данным радиоуглеродного датирования, исследованная толща торфа формировалась в течение 3200 кал. лет - с позднего суббореала до современности. На основе проведенного макроуголькового и радиоуглеродного анализа выявлен 21 локальный пожарный эпизод, а также определено время их возникновения, периодичность и интенсивность. Данные по динамике палеопожаров лесостепного ряма были сопоставлены с опубликованными палеоклиматическими реконструкциями для Барабинской низменности. В конце суббореального периода выделено шесть пирогенных эпизодов с пиком пожарной активности 2850-2750 кал. л. н. при скорости аккумуляции частиц угля 370 частиц см2/год. Больше всего пожаров произошло в субатлантическом периоде - 15 эпизодов с самым крупным локальным пожарным очагом в период 1100-1050 кал. л. н., скорость аккумуляции частиц угля достигала 600 частиц см2/год. Данные палеопожарные пики совпадают с потеплением климата Барабинской низменности, выраженным в увеличении средней температуры июля и преобладании лесостепных фитоценозов в составе растительных сообществ Барабы. Более влажные условия климата и распространение таежной растительности с 2100 по 1700 кал. л. н. препятствовали возникновению пожаров на территории ряма. В более холодные периоды пожары либо отсутствовали, либо имели незначительную интенсивность. При сопоставлении динамики палеопожаров Николаевского ряма с палеоклиматическими реконструкциями выявлено влияние климатических изменений на возникновение и интенсивность пирогенных эпизодов.
А.А. Сухно, В.В. Гулин
Институт механики Московского государственного университета, Москва, Россия volyakvlasti@mail.ru
Ключевые слова: дифференциальные уравнения, интегрируемость, законы физики, интуиция, задача n тел, пределы познания, качественные методы, фазовое пространство, сложность
Страницы: 67-95
В статье исследуется ситуация, которая сложилась вокруг дифференциальных уравнений как инструмента естествознания. С одной стороны, в рамках «тихой научной революции» XVIII в. они позволили преодолеть ограничения человеческой интуиции и раскрыть потенциал аналитических методов для познания природы. С другой стороны, к концу XIX в. проблема интегрируемости дифференциальных уравнений, наиболее ярко заявившая о себе в связи с «задачей n тел», показала необходимость реабилитации интуиции как важнейшего фактора научного познания. Именно с обращением к интуиции связано создание качественных/геометрических методов исследования нелинейных систем. В результате анализа этой ситуации в статье делается вывод об изменениях, происходящих на уровне методологии при столкновении научного познания со своими пределами: здесь выбор математических инструментов осуществляется таким образом, чтобы «сложность» одного из элементов исследовательской ситуации, которая стала для познания непреодолимой преградой, переносилась на какой-то другой элемент. Эта «конвертация сложности» позволяет продвинуться вперед в изучении природы.
Исследования физиологического состояния трехлеток судака из озера - естественного места обитания, прудов и садков рыбоводного хозяйства, показали существенные различия в размерно-массовых, биохимических, гематологических и гистофизиологических параметрах рыб. Заводские рыбы имеют крупные размеры (длина 26,2 см, масса 242,1 г), сопоставимые с размерами озерных особей (27,6 см и 278,2 г против 23,7 см и 162,6 г у судаков из прудов), высокие значения индекса печени (3,68 % против 1,42 и 1,03 % у озерных и прудовых рыб соответственно), гонад (0,73 % против 0,15 и 0,08 %) и полостного жира (8,61 % против 1,87 и 2,30 %). Химический состав тела заводских рыб характеризуется содержанием большого количества липидов (9,4 % против 2,5 и 3,6 % соответственно) и безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ) (3,4 % против 2,5 и 2,4 %), мышцы - белка (21,0 % против 19,0 и 19,2 %), печень - липидов (26,6 % против 11,1 и 7,5 % соответственно) и БЭВ (9,6 % против 1,9 и 2,5 %), и низким содержанием влаги (51,7 % против 69,3 и 71,5 %), белка (11,2 % против 16,6 и 17,2 %), золы (0,9 % против 1,1 и 1,3 %) и витамина С (67,5 % против 87,9 и 97,6 %). Жирнокислотный состав липидов мышц заводских рыб в целом был сопоставим с таковым у озерных и прудовых рыб - основные группы жирных кислот находились на близком уровне: ПНЖК в диапазоне 37,0-40,6 % от суммы ЖК, НЖК - 25,5-29,6 %, МНЖК - 28,0 и 23,2 % у заводских и озерных рыб, и 17,5 % у прудовых. Крайне низким у заводских особей было содержание арахидоновой ЖК 20:4n-6 (1,0 % против 8,0 и 11,5 % от суммы ЖК). Липиды печени заводских рыб содержали большое количество олеиновой ЖК 18:1n-9 (30,3 % против 16,2 и 15,0 % от суммы ЖК у озерных и прудовых рыб) и n-6 ПНЖК (17,5 % против 8,4 и 7,1 %), в частности линолевую ЖК 18:2n-6 (7,0 % против 1,9 и 0,2 %). Кровь заводских рыб от прудовых отличалась пониженным содержанием гемоглобина (64,8 % против 74,8 г/л), повышенным содержанием незрелых лимфоцитов (11,6 % против 6,1 %) и незрелых эритроцитов (2,2 % против 1,1 %). Гонады заводских рыб находились на III стадии зрелости со средним диаметров ооцитов 478,9 мкм, у озерных особей было две генерации ооцитов - превителлогенные протоплазматического роста размером 62,7 мкм и значительно более крупные вителлогенные ооциты трофоплазматического роста - 227,6 мкм. У судаков из прудов гонады соответствовали II стадии зрелости, ооциты имели размеры 58,3 мкм. Определенные отличия у судаков из озера, прудов и заводских условий связаны с различными условиями содержания и питания рыб.
Н.В. Астахова1, О.Н. Колесник1, А.С. Астахов1, С. Ши2, Л. Ху3, А.В. Алаторцев1 1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия n_astakhova@poi.dvo.ru 2Первый институт океанографии МПР Китая, Циндао, Китай 3Океанический университет Китая, Циндао, Китай
Ключевые слова: Золото, серебро, платиноиды, голоценовые отложения, Чукотское море
Страницы: 710-726
Изучено распределение золота, серебра и элементов платиновой группы (Pd, Pt, Rh, Ir, Ru) в двух колонках донных осадков южной части Чукотского моря. Установлено значительное обогащение этими элементами, за исключением Ru и Rh голоценовых пелит-алевритовых осадков с возрастом до 4 тыс. лет, относительно их кларка в земной коре. При электронно-микрозондовом анализе самородные минералы серебра встречены по всем пробам, минералы золота только в поверхностном слое осадков колонки, наиболее близкой к побережью Чукотки. При анализе данных по химическому составу, гранулометрии, содержания органического вещества с использованием методов многокомпонентной статистики обосновано накопление благородных металлов в кластогенной и хемогенной формах. Аномально высокое содержание золота 0.3 г/т в современных осадках вблизи побережья Чукотки, возможно, обусловлено дополнительным выносом его с материка из-за разработки россыпных месторождений на суше.
"К.А. ЛАПТИНСКИЙ1, С.А. БУРИКОВ1,2, А.М. ВЕРВАЛЬД2, А.А. ГУСЬКОВ1,2, И.В. ПЛАСТИНИН1, О.Э. САРМАНОВА1, Л.С. УТЕГЕНОВА2, Т.А. ДОЛЕНКО1,2"
"1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, Москва, Россия laptinskiy@physics.msu.ru 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия sergey.burikov@gmail.com"
Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния, диагностика сточных вод, методы машинного обучения, предобработка спектров, искусственные нейронные сети
Страницы: 287-293
В ходе технологического развития общества неизбежно возникает проблема нарушения экологического состояния окружающей среды, например в водоемах. Для своевременного реагирования на изменения концентраций различных загрязнителей в природных водоемах необходимо разработать экспрессный дистанционный метод. Создание такого метода возможно на основе спектроскопии комбинационного рассеяния света, однако в ходе разработки возникает большое количество различных сложностей, в частности касающихся способа предобработки полученных данных. В настоящей статье представлены результаты применения методов машинного обучения для разработки дистанционного метода определения по спектрам комбинационного рассеяния света типа и концентрации растворенных ионов в водных средах. Использование искусственных нейронных сетей позволило идентифицировать и одновременно определить концентрации каждого из восьми ионов (Zn2+, Cu2+, Li+, Fe3+, Ni2+, NH4+, SO42, NO3-) в многокомпонентной водной смеси с погрешностями, удовлетворяющими потребностям экологического мониторинга природных и сточных вод. Обнаружено существенное влияние способа предобработки спектров комбинационного рассеяния на результат решения обратной спектроскопической задачи. Полученные результаты могут использоваться для решения многопараметрической обратной задачи качественного и количественного определения ионов в воде.
"К.С. Жохов, Т.В. Ганджа, М.И. Кочергин"
"Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), Томск, Россия derpiend@gmail.com"
Ключевые слова: групповое время задержки, дифференцирование, скользящая аппроксимация, матрица, векторный анализатор цепей
Страницы: 41-48
Рассматриваются особенности вычисления группового времени задержки сигнала на основе цифровых измерений S-параметров СВЧ-устройств. Проведено исследование методов вычисления группового времени задержки сигнала со случайной шумовой составляющей на основе дифференцирования методом приращения и на базе аппроксимации. Предложен способ вычисления группового времени задержки, основанный на методе дифференцирования с использованием скользящей кусочно-линейной аппроксимации. Данный алгоритм более устойчив к шумовой составляющей рассматриваемого сигнала, чем стандартный способ вычисления группового времени задержки сигнала, разработанный на примере метода односторонней разности, и обладает меньшей вычислительной сложностью, чем представленный в статье метод, основанный на квадратичной аппроксимации. Приведены результаты тестирования работы описываемых методов, которые иллюстрируют их пригодность для использования при вычислении группового времени задержки.
Н.С. КОБОТАЕВА, Ю.В. САВИНЫХ, Т.С. СКОРОХОДОВА
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия nat@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: ионные жидкости на основе имидазола, серосодержащие соединения, полициклические ароматические углеводороды, очистка дизельного топлива
Страницы: 146-152
Проведено исследование процесса экстракции серосодержащих соединений дизельного топлива (ДТ) ионными жидкостями (ИЖ) на основе имидазола с различными заместителями (бутил, октил, нонил, додецил, цетил) в положении 1 имидазольного кольца и определен состав серосодержащих соединений и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) методом хромато-масс-спектрометрии в исходном и очищенном ДТ. Определены оптимальные условия процесса экстракции: температура 30-35 °С, время экстракции 60 мин, соотношение ДТ/ИЖ = 1.66-2. Наиболее эффективным в качестве экстрагента серосодержащих соединений ДТ является 1-нонил-3-метилимидазолия бромид, позволяющий снизить общее содержание серы с 0.369 до 0.143 мас. %. Результаты исследования группового и индивидуального состава производных дибензотиофена (ДБТ) и ПАУ показали, что степень извлечения производных ДБТ и трициклических ароматических углеводородов составляет 66-72 %. В меньшей степени происходит извлечение нафталина и его гомологов - 37 %. Среди гомологов ДБТ наиболее полно извлекается диметилдибензотиофен.
Н. В. Пахарькова, И. В. Масенцова, И. Г. Гетте, Е. Е. Позднякова, А. А. Калабина
Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия npakharkova@sfu-kras.ru
Ключевые слова: зимний покой, флуоресценция, фотосинтетические пигменты, хвоя, Pinus sibirica Du Tour
Страницы: 41-49
В связи с изменением климата у многих видов хвойных деревьев - основных лесообразователей в Западной и Восточной Сибири, происходят сдвиги как широтных, так и высотных границ ареала. Данное исследование посвящено определению особенностей фотосинтетической активности и пигментного состава хвои сосны сибирской кедровой - кедра сибирского ( Pinus sibirica Du Tour), произрастающей в районе хр. Ергаки Западного Саяна, в период выхода из состояния зимнего покоя. В качестве объектов исследования были взяты молодые деревья кедра сибирского, произрастающие на разной высоте над уровнем моря. В районе оз. Ойское на территории природного парка «Ергаки» весной 2023 г. была заложена трансекта с четырьмя пробными площадями, пересекающая верхнюю границу леса при переходе от горно-таежного к гольцово-тундровому поясу. Единичные экземпляры кедра сибирского, распространившиеся выше границы леса, обладают рядом экофизиологических особенностей, позволяющих им выживать в суровых условиях. К таким особенностям можно отнести бóльшую глубину зимнего покоя, когда деревья, находящиеся в фазе вынужденного покоя, медленнее реагируют на повышение температуры по сравнению с деревьями, произрастающими ниже верхней границы леса, которым, по-видимому, зимне-весенние оттепели не будут представлять опасности. Сильная инсоляция при низких температурах, характерная для открытых горных склонов в конце зимы и весной, также не является критически опасной для продвижения кедра сибирского выше границы леса благодаря преобладанию в этот период каротиноидов в пигментном комплексе их хвои.
Х. Янькуй1, М. Чжаньго2, Л. Чжунсян1, Л. Ван2, Ю. Пэн1, С. Цзюньюй2, Ч. Тао2 1Компания “Сhina Coal Geology Group Co. Ltd.”, Пекин, Китай 2Китайский горно-технологический университет, Сюйчжоу, Китай
Ключевые слова: Деформация породы, тампонаж, моделирование методом подобия, добыча угля, деформация налегающей пород
Страницы: 63-72
Для прогнозирования развития и местоположения разделительной трещины в условиях очистного забоя 8006 угольной шахты на севере Китая представлен расчет напряжений на границах литологического раздела породных слоев исходя из принципа составной балки. С помощью сети оптоволоконных датчиков осуществлен мониторинг слоистых толщ пород, склонных к осадке. Полученные результаты испытаний с высокой точностью отражают характеристики деформаций налегающих пород в поле измерений и представляют теоретические основы для практических рекомендаций по применению тампонажа налегающих пород в рассматриваемой угольной шахте. Результаты исследований показали, что при полной отработке угольного пласта на вертикальном расстоянии 265 м от его кровли образуется разделительная трещина между слоями крупнозернистого песчаника и аргиллита. Цементация, или тампонаж, в таких случаях является эффективным способом укрепления подобных разделительных трещин.
А.М. Астахов1, Д.Б. Лемперт2 1Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия alexastachov@mail.ru 2Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия lempert@icp.ac.ru
Ключевые слова: нитрогидразин, динитрамид аммония, смесевые твердые ракетные топлива, удельный импульс, эффективный импульс, температура горения, двухфазные потери импульса
Страницы: 45-53
Проведена оценка энергетических возможностей гипотетического цвиттер-ионного нитрогидразина H3N+N-NO2 в качестве компонента смесевых твердых ракетных топлив. Рассмотрены двухкомпонентные составы с углеводородным или активным связующим, а также трехкомпонентные составы с добавкой алюминия или гидрида алюминия. Наибольшую расчетную баллистическую эффективность показывают составы с активным связующим и гидридом алюминия. Их удельный импульс превышает 280 с и с учетом двухфазных потерь максимальный эффективный импульс 3-й ступени ракетного комплекса достигает 265.4 с, тогда как для оптимизированного подобного состава на основе динитрамида аммония это значение значительно ниже (262.5 с).
"Б.А. Каргин1, Е.Г. Каблукова1, Ц. Му2, С.М. Пригарин1,3"
"1Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия bkargin@osmf.sscc.ru 2Университет МГУ-ППИ, Шэньчжэнь, КНР 3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ), Новосибирск, Россия smp@osmf.sscc.ru"
Ключевые слова: перенос излучения, метод Монте-Карло, перистые облака, геометрическая оптика
Страницы: 173-187
Работа посвящена численным моделям, связанным с переносом излучения в ледяных облаках. Рассмотрена математическая модель кристаллических частиц нерегулярной формы и алгоритм моделирования таких частиц на основе построения выпуклой оболочки набора случайных точек. Исследованы два подхода к моделированию переноса излучения в оптически анизотропной облачности. В первом подходе используются предварительно вычисленные индикатрисы рассеяния для кристаллов различных форм и ориентаций. Во втором подходе не требуется знания индикатрис рассеяния, угол рассеяния излучения моделируется непосредственно при взаимодействии фотона с гранями кристалла. Такой подход позволяет достаточно просто настраивать входные параметры задачи при изменении микрофизических характеристик среды, включая форму, ориентацию, прозрачность частиц и шероховатость их границ, и не требует предварительных трудоемких вычислений. Изучено влияние флаттера на пропускание излучения облачным слоем и угловые распределения отраженного и пропущенного излучения.
И. С. Цепордей1, В. А. Усольцев1,2, Д. В. Норицин3 1Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург, Россия ivan.tsepordey@yandex.ru 2Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия usoltsev50@mail.ru 3ПАО "СберБанк России", Центр компетенций аналитики, Екатеринбург, Россия norritsin@mail.ru
Ключевые слова: фитомасса деревьев, температура и осадки, лесообразующие виды, базы данных, мультиколлинеарность факторов, коэффициент инфляции дисперсии
Страницы: 40-48
Углероддепонирующая способность лесного покрова в контексте стабилизации климата определяется продуктивностью его фитомассы, формирующейся под влиянием климата. Первые попытки построения картосхем продуктивности лесов по запасу и приросту стволовой древесины основывались на интегральных климатических индексах без применения статистических методов. По мере накопления фактических данных о фитомассе насаждений устанавливались их парные связи с температурой, осадками и эвапотранспирацией, обычно статистически слабые либо не значимые. С выходом многофакторного моделирования фитомассы на евразийский уровень объясняющая способность как таксационных, так и климатических переменных стала статистически значимой. Однако устойчивость таких моделей не оценивалась, и мультиколлинеарность определяющих переменных не проверялась. В нашем исследовании на основе авторской базы данных по фитомассе деревьев лесообразующих видов Евразии и базы климатических данных WorldClim выполнен сопряженный анализ месячных и среднегодовых осадков за период с 1970 по 2000 г., выявлена связь надземной фитомассы деревьев с их размерами, осадками и температурой, а также оценена мультиколлинеарность независимых переменных в моделях фитомассы лесообразующих видов. Установлено, что в ареале основных лесообразующих видов, произрастающих на территории Северной Евразии от субарктического до южного умеренного поясов, при разработке моделей фитомассы, чувствительных к изменению климата, мультиколлинеарности определяющих факторов, в том числе температур и осадков, не наблюдается. Но южнее 37-й параллели, в субтропическом, субэкваториальном и экваториальном поясах Евразии, при моделировании фитомассы деревьев имеет место мультиколлинеарность температур и осадков.
Получены новые данные и проведена ревизия: а) палеонтологического материала, включая использование современной таксономии встреченных групп фауны; б) литологического состава и расчлененности на пачки различных свит, включавших современное авторское составление детальных разрезов с литологическими характеристиками; в) всего комплекса биостратиграфических данных для оценки возраста отложений. Впервые в ордовикских отложениях этой части Горного Алтая найдены конодонты. На основе литологического и стратиграфического материалов серии ключевых верхнеордовикских разрезов северной части Горного Алтая обосновано применение при расчленении ордовикских разрезов этой части региона таких местных стратонов, как савельевская и булухтинская свиты. Сделан вывод о сандбийско-катийском возрасте этих свит. Для районирования полей распространения ордовикских отложений на территории Горного Алтая аргументировано выделение новой Булухтинской структурно-фациальной зоны. Для Булухтинской зоны в верхнем ордовике характерен псефитопсаммитовый тип терригенной седиментации. Реконструирован крупный морской «залив», окруженный расчлененной, высоко приподнятой сушей, с интенсивно развивавшимися на ней процессами физического выветривания.
В.И. Стурман, А.Н. Логиновская
"Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия st@izh.com"
Ключевые слова: геохимия, токсичные элементы, инженерно-экологические изыскания, Среднесибирское плоскогорье, литогенная основа ландшафтов, дисперсионный анализ
Страницы: 36-43
Обработаны и систематизированы материалы инженерно-экологических изысканий по нефтяным и нефтегазоконденсатным месторождениям, расположенным в Восточной Сибири (Красноярский край, Иркутская область, Республика Саха (Якутия)). Определены средние (фоновые) концентрации тяжелых металлов, подлежащих обязательному контролю при инженерно-экологических изысканиях (свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть) для основных ассоциаций почв и отдельных, наиболее часто встречавшихся почвенных разностей, а также единиц геохимического и металлогенического районирования. Установлено, что различия между почвенными разностями по концентрациям изученных элементов в целом относительно невелики, что отражает общность источника элементов - терригенных отложений нижнего палеозоя - и слабое развитие процессов биоаккумуляции в таежных условиях. Выделяется повышенными концентрациями меди и никеля торфяно-подзолистая иллювиально-железистая почва. Влияние литогенной основы на концентрации тяжелых металлов и токсичных элементов проявляется сильнее, чем трансформации исходного материала при процессах почвообразования. Определены коэффициенты корреляции и построены дендрограммы взаимосвязей содержания элементов и выявлены их ассоциации: никель и цинк; кадмий, ртуть, мышьяк; медь и свинец. Полученные средние концентрации элементов могут приниматься за фоновые при последующих инженерно-экологических изысканиях в регионе.
Исследуется влияние мелкодисперсных частиц в городской атмосфере на частоту госпитализаций граждан с заболеваниями органов дыхания. Для анализа использовались данные TOR-станции о содержании мелкодисперсных частиц в атмосфере г. Томска диаметром менее 2,5 мкм, данные из реестра вызовов скорой медицинской помощи за 2010-2022 гг. о количестве госпитализаций в Томске по причинам заболеваний органов дыхания, а также коронавирусной инфекцией (коды МКБ-10 J00-J99, U07.1, U07.2). Показано, что при отсутствии в воздухе инфекционных агентов, вызывающих повышенное количество госпитализаций по причинам болезней органов дыхания, уровень загрязнения мелкодисперсным аэрозолем в Томске, а также продолжительность загрязненных периодов практически не увеличивают количество госпитализаций. Однако при наличии инфекционных агентов в воздухе (включая SARS-CoV-2) мелкодисперсный аэрозоль способствует более быстрому их переносу. В такие эпизоды, даже в условиях достаточно чистого воздуха города, такого как Томск, сравнительно небольшие концентрации PM2,5 (30-50 мкг/м3) способны увеличить число госпитализаций по указанным выше причинам, включая коронавирусную инфекцию, в несколько раз без учета увеличения количества госпитализаций за счет сезонной заболеваемости или эпидемии.
В.Н. Зайковский1, В.П. Киселев1, С.П. Киселев1, О.В. Белай2, Г.В. Трубачеев1 1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия zaikovskii@itam.nsc.ru 2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия obel@iae.nsk.su
Ключевые слова: метод холодного газодинамического напыления, щелевой канал, сверхзвуковая струя, продольные вихри, эксперимент, численное моделирование
Страницы: 56-68
Представлены результаты исследования течений газа в установке, которая используется при холодном газодинамическом напылении. Установка состоит из входного цилиндрического канала с центральным стержнем, соединенного под прямым углом с прямоугольным щелевым каналом. При подаче высокого давления во входной канал в установке происходит разгон газа. Показано, что в сверхзвуковой перерасширенной струе, истекающей из канала, имеются возмущения скорости и давления, которые возникают вследствие наличия волн сжатия-разрежения и продольных вихрей. Вклад продольных вихрей в возмущения давления и скорости составляет приблизительно 30 %. Продольные вихри образуются на входе в щелевой канал за счет кривизны линий тока
Е.Ю. Зыкова
"Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия elena.yu.zykova@gmail.com"
Ключевые слова: инвазионные виды, распространение, флористические находки, чужеродные виды, Республика Алтай, Сибирь
Страницы: 139-145
Сообщается о 5 видах, новых для чужеродной флоры Республики Алтай: Colchicum speciosum Steven, Cuscuta campestris Yunck., Lamium maculatum (L.) L., Phalaroides japonica Steud., Prunus cerasus L. Обнаружены новые местонахождения редко встречающихся в регионе видов: Amaranthus blitum L., Astragalus falcatus Lam., Callistephus chinensis (L.) Nees, Carduus acanthoides L., Euphorbia marginata Pursh, Ipomoea purpurea (L.) Roth., Picris hieracioides L., Reynoutria japonica Houtt., R. sachalinensis (F. Schmidt) Nakai, Rudbeckia hirta L., Stachys annua (L.) L. Для десяти чужеродных видов отмечено проникновение в новые для них муниципальные районы Республики Алтай, среди них Arctium minus (Hill) Bernh, Galinsoga parviflora Cav. и Lepidium ruderale L., являющиеся инвазионными видами в Республике Алтай. Особенности расселения в республике Amaranthus blitum, Carduus acanthoides, Portulaca oleracea L., Parthenocissus quinquefolia (L.) Planch., Reynoutria japonica Houtt., Rudbeckia laciniata L., Rumex obtusifolius L., Thladiantha dubia Bunge позволяют отнести их к потенциально инвазионным видам в регионе. Бóльшая часть обсуждаемых видов является ксенофитами, случайно занесенными видами.
Введение. Рассматривая обучение как сложный процесс взаимодействия различных субъектов с целью приобретения знаний, умений, навыков, необходимо осмыслить искусственный интеллект как генеративную образовательную технологию. Генеративный искусственный интеллект (нейросети) - это переходный этап от «узкого» искусственного интеллекта (ANI) к «общему» искусственному интеллекту (AGI). Их воздействие на процессы обучения находятся в фокусе научной и общественной рефлексии в рамках двух проблем: сложности разработки методологических оснований и необходимости разработки новой дидактики. В дискурсе формирования новой дидактики в статье обсуждаются проблемы, связанные с влиянием искусственного интеллекта на изменения, происходящие с «полем ответственности» обучаемого. Также затрагиваются остро дискуссионные аспекты становления искусственного интеллекта как «третьего субъекта» в образовательных коммуникациях. Методология исследования основана на теоретических принципах (традиционных и прогрессивных) исследования искусственного интеллекта и его практического влияния на образовательный процесс как новой дидактики и возможности искусственного интеллекта стать «третьим» субъектом образовательного взаимодействия. Обсуждение. Ведущим тезисом большинства работ является понимание, что для образования генеративный искусственный интеллект следует рассматривать не только как благо (пользу), но и как экзистенциальный риск (ограничение поля субъектности индивида). Рассмотрение изменений, происходящих в обучении под влиянием «прямого» интегрирования приложений искусственного интеллекта (нейросетей) в содержание обучения (электронный тьютор, цифровой консультант и т. д.), означает не только новый этап в развитии конкретных практик обучения, но и изменение всех составляющих образовательного процесса. Обсуждение проблем, возникающих при использовании нейросетей в обучении, дает возможность понять, что простой перенос интуитивных знаний, систем и институтов дидактики традиционного обучения в новое образовательное пространство не будет корректным. Вместе с тем отсутствие права на ошибку и недостаток знаний относительно «работы» AGI и последствий его применения в образовательных взаимодействиях требуют переосмысления дидактических оснований обучения как процесса. Заключение. Применение генеративного искусственного интеллекта в обучении сегодня носит эпизодический характер, но его возможности расширяются с каждым днем, оказывая влияние на представление человека о реальности и самом себе. Возникающие при этом феномены «деструкции ответственности», «перемещение в зону комфорта» означают «размывание» человеческой субъектности, особенно в образовательной среде, последствия которых до конца не осознаются.
В.И. Малов1, В.Д. Страховенко1, Д.А. Субетто2, Е.А. Овдина1, М.С. Потахин3, Н.А. Белкина3, Г.И. Малов1 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия malov@igm.nsu.ru 2Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия 3Институт водных проблем Севера КарНЦ РАН, Петрозаводск, Россия
Ключевые слова: Шунгитовые породы, минералогия, геохимия, Fe-Mn конкреции, Онежское озеро
Страницы: 985-997
Углеродсодержащие (шунгитовые) породы содержат высокие концентрации микроэлементов, которые могут попадать в окружающую среду в результате выветривания. Шунгитовые породы представляют собой группу докембрийских углеродсодержащих пород Карелии вулканогенного и осадочного генезиса. В данной работе приводятся результаты изучения минерального и геохимического составов шунгитовых пород в районах их выхода на береговой линии Онежского озера. Взаимодействие вод Онежского озера с шунгитовыми породами привело: 1) к выносу большинства элементов за исключением K, Mn, Ba, Mg, для которых характерно увеличение концентраций в породах; 2) формированию ассоциаций вторичных минералов, таких как гематит, ярозит, гетит, халькозин, англезит, брукит, гидроксиды Mn. На основании полученных результатов предложена модель преобразования высокоуглеродистых (шунгитовых) пород водами Онежского озера.
"П.А. Никитин1,2"
"1Научно-технологический центр уникального приборостроения, Москва, Россия 2Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия"
Ключевые слова: акустооптика, терагерцевое излучение, дефлектор, секционированный излучатель
Страницы: 48-54
Акустооптические дефлекторы терагерцевого излучения, изготовленные на основе оптически изотропной среды, характеризуются низким числом разрешённых световых пятен. Существенного улучшения характеристик дефлектора можно добиться при использовании секционированного фазированного излучателя ультразвука. В работе впервые аналитически получена углочастотная зависимость для такого дефлектора, а также уточнено положение на ней рабочей точки с учётом влияния зазора между секциями излучателя ультразвука.
Проведено комплексное исследование углеводородного состава и физико-химических свойств побочных продуктов нефтепереработки и нефтехимии с целью поиска новых низкомаржинальных компонентов топлива маловязкого судового (ТМС) и оптимизации состава композиций топлива для расширения сырьевой базы ТМС. Установлена возможность вовлечения в ТМС утяжеленных фракций первичной и вторичной переработки нефти: 10-12 % утяжеленной дизельной фракции, 47-60 % прямогонной среднедистиллятной фракции, 2-10 % тяжелой дизельной фракции, 35 % вакуумного дистиллята, 10 % кубового остатка блоков гидрирования, 4-10 % легкого газойля каталитического крекинга. Найден способ получения нового компонента ТМС - фракции с пределами выкипания 180-270 °С, полученной из отходов нефтепереработки после их обезвоживания и фракционирования с выходом до 30 %, вовлечение которой в ТМС в количестве 5 % даст экономический эффект около 7 млн руб. в год. Методом математического моделирования проведена оптимизация состава топлива из основных и побочных продуктов с учетом объемов производства и фактических значений критичных показателей каждого компонента.
В статье рассматривается метод панорамного измерения температуры, основанный на регистрации флуоресценции тонкостенных покрытий на внутренней поверхности модели летательного аппарата и позволяющий проводить исследования в оптически загрязненных потоках высокоэнтальпийных установок кратковременного действия. Восстановление температуры и тепловых потоков на поверхности аэродинамической модели проводится на основе сочетания измеренной температуры и численного решения сопряженной задачи обтекания летательного аппарата. Практическая реализация предложенного метода осуществлена в потоке импульсной аэродинамической трубы ИТПМ СО РАН.
"А.С. Савченкова1, А.М. Голенко1, И.В. Чечет1, С.С. Матвеев1, С.Г. Матвеев1, А.А. Коннов2, А.М. Мебель3"
"1Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С. П. Королева, Самара, Россия 2Университет Лунда, Лунд, Швеция 3Международный университет Флориды, Флорида, США"
Ключевые слова: пиридил, квантово-химический расчет, взаимодействие с О
Страницы: 34-37
Образование оксидов азота при горении угля или биотоплива из связанного с топливом азота остается важной экологической проблемой. В качестве простейшей модельной системы для описания горения угля можно использовать молекулу пиридина, которая, с одной стороны, имеет ароматическую структуру, а с другой - содержит в своем составе атом азота. Данная работа посвящена теоретическому изучению путей реакции взаимодействия пара-пиридила с молекулярным кислородом. Была построена поверхность потенциальной энергии взаимодействия пара-пиридила с молекулярным кислородом. Радикал пара-пиридил безбарьерно присоединяет молекулу кислорода с образованием радикала PyOO, далее реакция может пойти по трем путям, приводя к четырем возможным продуктам: 3H-пиррол, HCO + HCN, 1λ2-пиррол и 1λ3,4-оксазин.
Рассмотрена оценка абразивности песка при регистрации непрерывной акустической эмиссии во время проведения теста LCPC, предусматривающего дробление вращающейся прямоугольной крыльчаткой пробы массой 500 г в металлическом стакане. Информативными параметрами выступали средние амплитуды спектров сигналов акустической эмиссии, усредненные по ряду реализаций в разные моменты времени дробления и в шести полосах частот от 2 до 500 кГц. Получены коэффициенты уравнений множественной регрессии, позволяющие по усредненным амплитудам спектральных составляющих рассчитывать износ режущего инструмента и показатель абразивности LAC для разных времен дробления пробы. Данный метод может использоваться при проходке тоннелей с помощью тоннельных буровых машин, бурении скважин и в других приложениях для оперативного контроля абразивности грунтов и износа режущего инструмента с целью его своевременной замены.
"Ч.И. Ильдарханова1, В.Н. Архангельский1,2, А.Р. Абдульзянов1, Г.Н. Ершова1"
"1Центр семьи и демографии Академии наук Республики Татарстан, Россия, Казань chulpanildusovna@gmail.com 2Центр по изучению проблем народонаселения экономического фа-культета МГУ им. М.В. Ломоносова, Россия, Москва archangelsky@yandex.ru"
Ключевые слова: ожидаемая продолжительность жизни, среднее число недожитых лет, самосохранительное поведение, демографическое самочувствие, сверхсмертность мужчин
Страницы: 105-136
В 2020 г. в России произошла смена наблюдавшегося с 2006 по 2019 г. позитивного тренда ежегодного роста ожидаемой продолжительности жизни. Республика Татарстан, несмотря на спад показателя, демонстрирует наивысшие значения ожидаемой продолжительности жизни в Приволжском федеральном округе и превышение среднероссийских. С целью выяснения региональных особенностей разрывов гендерных показателей ожидаемой продолжительности жизни осуществлены расчет и компонентный анализ динамики половозрастных и нозологических показателей смертности и ожидаемой продолжительности жизни в Республике Татарстан, выявлены их вероятные детерминанты в условиях пандемии COVID-19 в 2020-2021 гг. в сравнении с допандемическим периодом. Методом декомпозиции оценен вклад кардиоваскулярных, онкологических заболеваний, COVID-19 и других причин смерти в динамику роста среднего ожидаемого количества недожитых лет в регионе. Анализ результатов социологического исследования «Демографическое самочувствие России» подтвердил наличие различий в само- сохранительном поведении мужчин и женщин в Республике Татарстан. Результаты исследования легли в основу разработанного авторами статьи проекта республиканской стратегии действий в интересах мужчин, в которой были определены основные задачи по созданию условий для сохранения здоровья мужчин всех возрастов, а также в основу проекта национальной Стратегии действий по сбережению мужчин и поддержке ответственного отцовства, разработанной Институтом демографических исследований ФНИСЦРАН при участии авторов статьи.
Д.В. Михайлов
"Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Российская Федерация mikhailovdv86@gmail.com"
Ключевые слова: поведенческое исследование операций, причинный вывод, неприятие убытков, ценообразование, дисконт, премии
Страницы: 81-100
В последнее время обозреватели поведенческого исследования операций испытывают повышенный интерес к моделям на основе причинного вывода, авторами отмечается дефицит обсервационных исследований на национальных рынках недвижимости. Настоящее эмпирическое исследование восполняет этот пробел. Его исследовательские гипотезы касаются пользы включения поведенческих факторов в модели систем принятия решений и оптимизации инструментальной политики компаний. Работа имеет как научное, так и прикладное значение. Новизна состоит в применении продвинутых методов машинного обучения с выходом на оценку условного причинного эффекта.
А.Ю. Гордеев, В.А. Мукин
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары, Россия alekcg99@bk.ru
Ключевые слова: философия науки, самоорганизация в химических системах, эмерджентность, бифуркация в химии, химическая турбулентность, современные технологии
Страницы: 57-68
Статья посвящена истории зарождения, роста и трансляции научного знания, связанного с фундаментальными аспектами самоорганизации в химических системах, начиная от роли кинетических теорий и заканчивая применением современных технологий и методов исследования. Цель работы заключается в системном обосновании закономерности самоорганизации в химии. Кроме того, выявлены и обоснованы основные принципы и механизмы синергетического подхода к химическому исследованию. Предложен комплекс логически структурированных операций, направленных на генерирование новых научных знаний в области химии. Показано, что синергетический подход открывает возможность получения знаний, выходящих за пределы ожидаемого научного результата.
Д.А. Демидко, А.А. Горошко, С.М. Сультсон, Н.Н. Кулакова, П.В. Михайлов
Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия sawer_beetle@mail.ru
Ключевые слова: южная тайга, сибирский шелкопряд, массовые размножения, прогнозирование, погода, машинное обучение
Страницы: 427-443
Одним из важнейших этапов предотвращения дефолиации лесов является его прогнозирование. Значительную роль в формировании массовых размножений лесных дефолиаторов играет погода. Именно с использованием погодных данных в качестве предикторов был построен ряд моделей, более или менее успешно работающих. Мы предприняли такую попытку для сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibiricus Tschetv.) - одного из наиболее опасных филлофагов южной тайги Сибири. Для модельной территории (южная тайга и подтайга Томской и Кемеровской областей, Красноярского края) построена модель на основе градиентного спуска (алгоритм XGBoost). Точность предсказания вспышек составила 0,952. Основными предикторами были температурные условия вегетационного периода за 4 и 5 лет до зафиксированного начала вспышки.
Активная роль наночастиц аэрозолей в гетерогенных процессах, приводящих к изменению оптических и физико-химических свойств атмосферы, состояния экосистем и климата, вызывает повышенный интерес к изучению механизмов их образования и трансформации. Условия аэрозолеобразования, его географические и сезонные особенности оказывают влияние на микрофизические характеристики высокодисперсного аэрозоля. В настоящей работе анализируются первые результаты полевых наблюдений за микрофизическими характеристиками наночастиц аэрозолей в приземном слое атмосферы сухостепной зоны юга России в летние периоды 2021 и 2022 гг. С учетом синоптико-метеорологических параметров изучены суточные вариации счетной концентрации и распределения по размерам наночастиц трех субфракций (нуклеационной моды, моды Айткена и переходной субфракции). Установлено постоянное наличие ярко выраженной моды Айткена независимо от времени суток и метеорологических условий. Выявлен минимум концентрации частиц нуклеационной моды и моды Айткена в ночные и предутренние часы. Наибольшая скорость генерации нуклеационных частиц характерна для утренних часов, когда интенсифицируются фотохимические процессы, обусловливающие утренний максимум концентрации частиц нуклеационной моды и моды Айткена. В ночные часы наблюдается рост концентрации частиц переходной субфракции. Рассмотрены особенности короткопериодной временной изменчивости характеристик высокодисперсного аэрозоля в сухостепной зоне юга России с учетом общей картины суточной динамики аэрозолеобразования и последующего роста частиц в атмосфере, а также в сравнении с результатами аналогичных наблюдений в других географических районах мира. Настоящая работа направлена на восполнение существующего пробела в экспериментальных данных о наночастицах аэрозолей в европейской части России. Полученные результаты могут быть использованы при исследовании состава атмосферы, а также в химико-транспортных моделях при уточнении вклада аэрозолей в прямой и косвенный радиационный эффект, а также в процессы изменения климата.
В результате сейсмогеологических, буровых и обобщающих научных исследований на юго-востоке Анабаро-Хатангской НГО, проведенных с начала 30-х годов прошлого века, открыты мелкие залежи и проявления нефти и газа и лишь одно крупное Центрально-Ольгинское нефтяное месторождение. Однако перспективы нефтегазоносности северо-западной части Анабаро-Хатангской НГО остаются слабоизученными и недостаточно обоснованными. Для оценки перспектив нефтегазоносности этой территории привлекалась вся сейсмическая и геолого-геохимическая информация, включая четыре новые скважины, пробуренные на Сопочном поднятии и Журавлином валу. Оценены масштабы нефтегазообразования, аккумуляции и разрушения скоплений углеводородов в наиболее перспективных по исходному нефтегазоматеринскому потенциалу пермских отложениях. Для нефтегазоматеринских пород верхнекожевниковской, нижнекожевниковской и тустахской свит построены схемы распределения: толщин, содержаний органического углерода и хлороформенных битумоидов, типов и катагенетической преобразованности ОВ, плотностей эмиграции нефти и генерации газа. Для каждого из трех нефтегазоносных комплексов методом бассейнового моделирования получены максимально возможные оценки ресурсов нефти и газа, которые могли аккумулироваться в структурных ловушках за вычетом потерь на миграцию. По геолого-геохимическим критериям сделан вывод, что до нашего времени могла сохраниться лишь небольшая часть ресурсов углеводородов, аккумулировавшихся в коллекторах верхнекожевниковской свиты, а залежи нефти и газа и остаточный генерационный потенциал органического вещества нижнекожевниковской и тустахской свит были уничтожены позднепермско-раннетриасовым трапповым магматизмом и мезокайнозойским тектогенезом.
Проведено экспериментальное и численное моделирование температурного режима и деформированного состояния геотехнической системы “земляное полотно и основание автомобильной дороги из мерзлого грунта”. Рассмотрены варианты нарушения температурного режима и предложено конструктивно-технологическое решение, способствующее термостабилизации грунтового основания под земляным полотном на подтопляемых участках. Решение заключается в использовании геоконтейнеров. Для изучения и оценки температурного режима конструкции автодороги проведена серия лабораторных экспериментов. Для учета в математической модели грунтового основания вязкоупругих свойств грунта получены временные функции деформаций грунтового основания с геоконтейнерами в выбранном температурном режиме.
А.В. Бойко, С.В. Кириловский, Т.В. Поплавская
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия boiko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарно-турбулентное обтекание, дозвуковые течения, eN-метод определения положения перехода, численное моделирование
Страницы: 265-274
Представлена методика и результаты расчета ламинарно-турбулентного обтекания стреловидного крыла при наличии управляющего воздействия источников типа вдува или отсоса с поверхности модели. Впервые с помощью программного комплекса LOTRAN 3 получены результаты по влиянию трехмерных источников вдува или отсоса на устойчивость пограничного слоя стреловидного крыла и распределения N-факторов различных механизмов ламинарно-турбулентного перехода с целью изменения его положения.
"А. В. Панов1, А. В. Махныкина1,2, А. В. Урбан1, В. И. Зырянов1, Д. А. Полосухина1,2, Е. А. Кукавская1, В. Е. Арясов1, Р. А. Колосов1, И. Р. Путилин1, П. Д. Третьяков1, Д. В. Трусов1, Р. Т. Садыков1, А. С. Прокушкин1,2"
"1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия alexey.v.panov@gmail.com 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия"
Ключевые слова: атмосфера, климат, диоксид углерода, метан, обменные потоки углерода
Страницы: 37-53
Наблюдаемый рост температуры, вызванный увеличением концентраций климатически активных (парниковых) газов в атмосфере, в первую очередь диоксида углерода (CO2) и метана (CH4), может быть причиной прогнозируемого высвобождения углерода, аккумулированного за тысячелетия на обширных территориях северных широт. Масштабы и длительность ожидаемого эффекта остаются открытым вопросом, что обусловлено спорадичностью количественных оценок потоков углерода. В работе отражены текущий статус, направления и основные результаты многолетних инструментальных исследований потоков углерода в экосистемах подзоны средней тайги Центральной Сибири, на базе Средне-Енисейского стационара Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (обсерватории ZOTTO). Представлена динамика концентрации СО2 и CH4 в атмосфере с 2009 по 2020 г. Приведены данные чистого экосистемного обмена СО2 для лесоболотных комплексов, свидетельствующие, что они выступают поглотителем (стоком) СО2 атмосферы. Для репрезентативных экосистем дана оценка почвенных эмиссионных потоков СО2 и сезонный ход фотосинтетической ассимиляции углерода доминантами подчиненного яруса растительности. Выявлены закономерности поведения растворенных форм углерода в водах ручьев, дренирующих олиготрофный и эвтрофный болотные массивы в районе исследований, представлены показатели эмиссии СО2 с водной поверхности.
А.И. Сидорова
Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр РАН", Институт водных проблем Севера, Петрозаводск, Россия bolt-nastya@yandex.ru
Ключевые слова: макрозообентос, амфипода Gmelinoides fasciatus, литоральная зона, Онежское озеро
Страницы: 570-583
Представлены результаты исследований донных биоценозов на трех типах литоральной зоны (каменистом биотопе, гравийно-песчаном биотопе и прибойной зоне с зарослями высшей водной растительности) Онежского озера в 2013 и 2014 гг. Полученные нами результаты показывают, что среди трех типов прибрежной зоны максимальные значения биомассы макрозообентоса отмечены на каменистой литорали (3,4-6,6 г/м2), минимальные - на песчаной (0,1-0,2 г/м2). Инвазионный вид Gmelinoides fasciatus (Stebbing 1899) (Crustacea: Amphipoda) в последние десятилетия успешно натурализовался на всех типах литорали водоема. На каменистом типе биотопа G. fasciatus доминирует как по численности, так и по биомассе.
Представлены результаты апробации метода восстановления недостающих данных по спутниковым изображениям на основе результатов трехмерного гидродинамического моделирования. Метод протестирован на четырех основных биооптических параметрах: концентрация хлорофилла-а и феопигментов (TChl), показатель поглощения света пигментами фитопланктона ( aph(678)) и неживым органическим веществом ( aCDM(438)), показатель обратного рассеяния света ( bbp(438)). Результаты, полученные на основе объединенного продукта, сравнивались с наблюдениями in situ , выполненными в апреле-мае 2019 г. на НИС «Профессор Водяницкий». Отклонение TChl по данным MODIS и моделирования относительно наблюдений in situ составило 1,8 и 2,2 мг × м-3 соответственно. Анализ среднесуточных значений биооптических параметров, полученных при регулярном усвоении данных MODIS в гидродинамическую модель, позволил отследить их сезонные изменения в центральной части бассейна Азовского моря. Среди исследуемых биооптических параметров выделяется четкая сезонная изменчивость TChl при среднегодовом значении 2,98 ± 1,22 мг × м-3. Изменения a CDM(438) и bbp(438) характеризуются двумя периодами наибольших значений: весенним (с марта по май) и осенним (с августа по октябрь), с соответствующими среднегодовыми 0,42 ± 0,15 и 0,10 ± 0,03 м-1. Максимумы изменений aph(678) отмечаются с июля по октябрь при среднегодовом 0,04 ± 0,03 м-1. Предложенный метод использует преимущества данных дистанционного зондирования, расширяющих возможности оперативного океанологического мониторинга, и моделирования, позволяющих заполнить информационные пропуски. Полученные результаты обеспечивают полные непрерывные наборы данных о распределении основных биооптических показателей, имеющие решающее значение при прогнозировании экологического состояния морских бассейнов.
Дробные операторы переменного порядка могут использоваться в различных физических и биологических приложениях, где скорость изменения представляющей интерес величины может зависеть от пространства и/или времени. В данной статье мы предлагаем явную конечно-разностную аппроксимацию для пространственно-временного дробного волнового уравнения Рисса-Капуто переменного порядка с начальными и граничными условиями в конечной области. Предлагаемая схема является условно устойчивой и имеет глобальную ошибку усечения O(τ2+h2). Также представлен численный эксперимент для проверки эффективности предлагаемой схемы.
Проведена таксономическая типизация комплексов диноцист на основе качественной и количественной оценки их родового состава для Северного полушария в коньяк-сантонское время в целях выявления корреляционных таксонов. Типизация осуществлялась методом кластерного анализа по расчетной модели Жаккарда (программа BioDiversity Professional, 1997). В коньяке выделено три типа комплексов диноцист. В относительно холодноводном Западно-Сибирском бассейне по сравнению с туроном уменьшается число космополитных таксонов и видовой эндемизм продолжает нарастать. В настоящее время выявлены только таксоны, позволяющие проводить внутрибассейновые корреляции. Для сантонского времени установлены также три типа комплексов диноцист. Свободные межбассейновые связи в Северном полушарии обеспечили выравнивание родового состава между тремя выявленными типами и появление характерных таксонов, позволяющих проводить межрегиональную корреляцию.
А.Н. Попков
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия popkov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: неньютоновская степенная жидкость, пограничный слой, частное аналитическое решение
Страницы: 36-40
С использованием степенной модели Оствальда - Райнера в частном случае n = 2 (дилатантная жидкость) получено аналитическое (точное) решение уравнений двумерного пограничного слоя неньютоновской вязкой жидкости при наличии массообмена. Отмечено, что в данном случае кажущаяся вязкость описывается выражением, совпадающим с выражением для турбулентной вязкости ньютоновской жидкости, полученным с помощью модели пути перемешивания Прандтля. Установлено, что в рассматриваемом частном случае имеется аналогия между течениями неньютоновской жидкости и ньютоновской жидкости с турбулентной вязкостью
Обобщаются результаты многолетних комплексных исследований, проводимых СИФИБР СО РАН по изучению состава, структуры, динамики биоразнообразия Сибири и сопредельных регионов на уровне популяций, видов, биоценозов, экосистем и выявлению ответных реакций организмов и их сообществ на изменение условий среды при воздействии природных и антропогенных факторов. Оценена секвестеризация диоксида углерода хвойными лесами, произрастающими на территории Байкальского природного региона. Произведена реконструкция лесных пожаров в Забайкалье на основе древесно-кольцевой хронологии с ежегодным разрешением в 351 год. Обосновано понятие парагенеза, которое понимается как развитие растительных сообществ, по структурно-динамической организации не относящихся к зональному типу (или высотному поясу) растительности. Полученные данные могут служить информационной базой при определении основных направлений региональной экологической политики, имеют значение для оценки современного состояния биоразнообразия Байкальской Сибири, его изменений в условиях пресса антропогенных факторов, разработки мер его сохранения.
Современный рынок лакокрасочных материалов представлен широкой линейкой продукции строительного назначения, в том числе предназначенной для защиты фасадов зданий и сооружений от атмосферных воздействий. Среди всего многообразия лаков и красок для обработки и придания декоративных и защитных свойств строительным материалам, а также с позиции экологичности, наибольшей популярностью пользуются водно-дисперсионные краски на основе акриловых дисперсий. Однако наряду с высокими показателями цветостойкости, стойкости к ультрафиолетовому излучению и газопроницаемости краски на основе акрилов недостаточно эластичны и устойчивы к воздействию воды. В этой связи в работе рассмотрен способ повышения гидрофобных свойств акрилового лакокрасочного материала путем введения гидрофобизирующей эмульсии на основе полиэтилгидросилоксана, содержащей, мас. %: полиэтилгидросилоксан (ПЭГС) - 35.20, глутаровый альдегид - 0.19, поливиниловый спирт (ПВС) - 7.75, вода - 56.86; а также путем увеличения развитости (рельефности) поверхности, достигаемой повышением объемной концентрации пигментов (ОКП). Определен оптимальный диапазон введения гидрофобизирующей эмульсии и коалесцента в состав водно-дисперсионных красок на основе акриловой дисперсии. Для оценки устойчивости покрытия к воздействию воды после высыхания водно-дисперсионной краски, модифицированной водной полиэтилгидросилоксановой эмульсией, в работе оценивали угол смачивания и свободную энергию поверхности с использованием двух разнополярных жидкостей, а именно дистиллированной воды и дииодметана. Установлена возможность модифицирования водно-дисперсионной краски с ОКП (70-80 %) полиэтилгидросилоксановой гидрофобизирующей водной эмульсией в количестве 5-5.5 % совместно с этиленгликолем (4.5-5.5 %), что позволяет получить гидрофобное покрытие с углом смачивания до 100°. При сопоставлении значений угла смачивания покрытий было показано, что без гидрофобизирующей добавки этот показатель на 12.5 % ниже по сравнению с модифицированным образцом.
Методом каталитического химического осаждения из газовой фазы впервые выращены массивы вертикально ориентированных углеродных нанотрубок (ВОУНТ) на поверхности Si/HfO2/Fe высотой от 25 до 100 мкм и удельным сопротивлением от 1,5 до 4 Ом · см. Рост ВОУНТ на оксиде гафния наблюдается в интервале температур 625-725 ° C, а при T ≥ 750 ° C не реализуется. При этом температурная зависимость скорости роста ВОУНТ характеризуется величиной ~1,5 эВ. С использованием высокоразрешающей сканирующей электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света показано доминирующее присутствие в массиве нанотрубок с диаметрами от 1 до 10 нм. Обнаружено, что нанокристаллизация HfO2 при отжиге подложек затрудняет СЭМ-анализ каталитических частиц Fe, размер которых на поверхности исходного аморфного HfO2 составляет 2-5 нм.
"В.Б. Голуб1, Ж. Терийа2,3, А.В. Чувашов1, Н.Ю. Степанова4"
"1Самарский федеральный исследовательский центр РАН, Институт экологии Волжского бассейна РАН, Тольятти, Россия vbgolub2000@gmail.com 2Женевский университет, Шамбези, Швейцария jean-paul.theurillat@unige.ch 3Альпийский центр фитогеографии, Фонд Жана-Марселя Обера, Шампе-Лак, Швейцария 4Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Москва, Россия ny_stepanova@mail.ru"
Ключевые слова: галофитная растительность, Salicornietalia, Salicornion perennantis, Suaedion salsae, Camphorosmion annuae
Страницы: 231-236
Сделаны исправления в названиях синтаксонов класса Thero-Salicornietea Tüxen in Tüxen et Oberdorfer 1958 в соответствии с последней 4-й редакцией Международного кодекса фитосоциологической номенклатуры. Установлены новый порядок Salicornietalia perennantis Golub, Theurillat, Chuvashov et Stepanova, включающий евроазиатскую растительность с преобладанием однолетних суккулентов на засоленных почвах, и новый союз Camphorosmion annuae Vicherek ex Golub, Theurillat, Chuvashov et Stepanova, который в центральной Европе замещает более восточный союз Camphorosmo songoricae-Suaedion corniculatae Freitag, Golub et Yuritsyna 2001. Авторы объединили асс. Suaedetum acuminatae Golub et Tchorbadze in Golub 1995 nom. corr. и асс. Suaedetum salsae Golub et Tchorbadze in Golub 1995 в одну под названием Suaedetum acuminatae Golub et Tchorbadze in Golub 1995 nom. corr. Исправлены названия трех синтаксонов ( Salicornion perennantis Géhu 1992 nom. corr., Salicornietum perennantis (Soó ex Wendelberger 1943) Soó 1964 nom. corr., Salicornietum perennantis-Petrosimonietum Rukhlenko et Golub 2013 nom. corr.).
В статье представлен подход к исследованию детерминации миграционных процессов, базирующийся на социально-психологической сути этого явления. Активность миграционных действий как результат взаимодействия факторов внешней среды и индивидуальных особенностей личности авторы предлагают рассмотреть, опираясь на комплексное понятие мотивационного драйвера миграции. Для выявления мотивационных драйверов миграции разработана поэтапная методика, позволяющая определить сочетания внешних факторов и личностных характеристик, наиболее сильно коррелирующих с проявлением миграционной активности. Методика включает использование таких статистических методов, как факторный анализ, регрессионный анализ, тест на основе критерия независимости хи-квадрат, а также кластерный анализ и деревья решений. Апробация методики проведена на примере приоритетных геостратегических территорий Арктической зоны России для молодежной когорты населения. Эмпирической базой исследования послужили результаты опроса 8,6 тыс. чел. в возрасте 16-35 лет, проживающих на арктических территориях девяти субъектов РФ, входящих в состав Российской Арктики. В результате исследования выявлено 10 мотивационных драйверов исходящей миграции молодежи из арктических регионов, сгруппированных по четырем типам факторов: профессиональная реализация, получение образования, климат и экология, социальные связи. Указаны структурные компоненты мотивационных драйверов, проведена их содержательная интерпретация. Результаты исследования обогащают имеющийся инструментарий изучения миграционных процессов, поскольку позволяют проанализировать сложную конфигурацию мотивационного драйвера миграции, складывающегося из сочетания условий внешней среды и особенностей личности, оказывающих нелинейное комбинированное воздействие на принятие решения о миграции. Выявление мотивационных драйверов миграции имеет практическую значимость при корректировании социально-экономической и миграционной политики, проводимой в регионе.
М.И. Алдошина, Г.В. Букалова
Орловский государственный университет им. И. С. Тургенева, Орёл, Россия maraldo57@mail.ru
Ключевые слова: инженерное образование, стандартизация, генезис, норма результата образования, образовательный стандарт
Страницы: 72-84
Введение. Законодательное обоснование и современное применение в широкой академической практике государственных стандартов высшего образования свидетельствует о достаточно высоком уровне сформированности относительно новой для отечественной инженерной школы культуры регулирования образовательной деятельности - культуры стандартизации. Это актуализирует проблему общефилософского анализа генезиса нормы инженерной подготовки, представляемого стандартом образования. Цель определения феноменологического понимания нормы и результата инженерного образования позволит установить механизм ее естественно-исторических предпосылок возникновения, а также закономерности функционирования и развития. Методология. Анализ генезиса нормы инженерного образования в аспекте стандартизации предполагает выделение способов взаимосвязи отношений феноменологии взаимоперехода «происхождение - формирование содержания нормы - прогнозируемая реализация нормы». Норма результата инженерного образования условно представляется как «линия пересечения» технической сферы производства, сферы высшего образования и социальной сферы. Этот подход обеспечивает выявление информационно-смысловых форм объективации нормы результата инженерной подготовки, подвергаемой стандартизации в сфере высшего образования. Обсуждение. Выявление феноменологического понимания нормы инженерного образования позволяет связать его с позициями стандартизации образования, выделяя черты особенного, единичного и всеобщего. Гносеологическая основа отличия «нормы» от «традиции» обусловливает необходимость дифференциации содержания образовательного стандарта как информационного носителя совокупности норм посредством формирования определенных нормативных систем. Формирование нормы инженерного образования определяет состав общественных потребностей и технико-технологический уровень профильной сферы производства. Выраженность обратной связи между нормой инженерного образования и производственно-социальными потребностями сферы производства в профильной подготовке студентов вуза влияет на проектирование образовательных стандартов. Заключение. Обращение к анализу генезиса стандартизации результата образования инженерного профиля обеспечивает возможность научно-обоснованной объективации ее структурного состава, создавая предпосылки для эффективного проектирования и реализации образовательного стандарта.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
