О. И. БАЖЕНОВА
"Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия bazhenova@irigs.irk.ru"
Ключевые слова: полевые эксперименты, динамика рельефа, элементарные бассейны, баланс вещества, про стран ственная упорядоченность денудации, временная организованность геоморфологических систем, field experiments, dynamics of relief, elementary basins, balance of matter, spatial ordering of denudation, temporal organization of geomorphological systems
Страницы: 23-32
Рассмотрены итоги полевых геоморфологических экспериментов в Сибири, выполненных на стационарах Инсти тута географии им. В. Б. Сочавы СО РАН за 60-летний период. Описаны методы наблюдений за ходом процессов. Представлена уникальная база количественных данных по современной динамике рельефа. Приведены скорости мед ленного массового движения грунтов на склонах, делювиальных, эоловых и русловых процессов. Обобщены материалы наблюдений по многолетним временным рядам. Большое внимание уделено результатам изучения склоновых процессов. Показан вклад стационарных исследований в решение фундаментальных проблем геоморфологии. Подчеркнута роль полевых экспериментов в познании временной организованности геоморфологических систем. Исследованы динамические фазы внутривековых циклов экзогенного рельефообразования. Получены модели современного функционирования дену дационных систем, которые охватывают все возможное разнообразие динамических фаз и морфоклиматических об становок денудации в семиаридных условиях юга Сибири. Установлено, что пространственная упорядоченность экзо генного рельефообразования на юге Сибири проявляется в виде регионального ряда корреспондирующих денудационных систем, структура которых и режим функционирования закономерно изменяются вдоль векторов аридности и кон тинентальности климата. Показана пространственная упорядоченность эоловых литопотоков, которые вовлечены в единый круговорот вещества, закрученный по часовой стрелке и перемещающий эоловый мелкозем вдоль северных субаридных предгорий горного пояса Южной Сибири. Отмечена важная роль результатов наблюдений за динамикой рельефа для решения экологических проблем. Намечены перспективы дальнейшего развития экспериментальных гео морфологических исследований в Сибири с использованием высокоточных приборов, ГИС-технологий и других совре менных методов.
"С.М. МАЛХАЗОВА1, Т.В. КОТОВА1, Н.Б. ЛЕОНОВА1, И.М. МИКЛЯЕВА1, С.М. СТАРИКОВ2"
"1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, 1, Россия sveta_geo@mail.ru 2Главное управление научно-исследовательской деятельности и технологического сопровождения проектов (инновационных исследований) Министерства обороны РФ, 17997, Москва, ул. Профсоюзная, 84/32, Россия dr_starikov@mail.ru"
Ключевые слова: медико-географический атлас, целебные водные и грязевые источники, лекарственные растения, природно-ресурсный потенциал, комплексное картографирование. S.M. MALKHAZOVA*, T.V. KOTOVA*, N.B. LE, medical-geographical atlas, healing water and therapeutic mud sources, medicinal herbs, natural resource potential, complex mapping
Страницы: 22-28
Представлен проект атласа «Целебные источники и растения», подготовленный сотрудниками географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова в серии медико-географических атласов России. Издание направлено на решение задач, охватывающих инвентаризацию, оценку, рекомендации по использованию и охране целебных источников и расте ний как части национального достояния страны. Атлас призван информационно обеспечить широкое вовлечение обще ства в сферу научной и народной медицины. Впервые будет более полно отображена география целебных источников и растений, показаны возможности их применения по основным классам болезней. Атлас состоит из шести разделов, содержащих информацию о природных и социально-экономических условиях; целебных источниках и растениях; болезнях, в лечении и профилактике которых используются природные целебные ресурсы; об изучении, охране и перспективах ис пользования целебных источников и растений. Значительный объем справочной информации помещен в приложении. На ряду с обзорными картами России, в атлас включены медико-географические карты модельных участ ков (Тыва, Дальний Восток, Крым). Издание послужит информационной базой для оценки потенциала экологического, медицинского и спа туризма, санаторно-курортного лечения, развития индустрии ресурсосберегающих заготовок воды, грязей и лекарствен ных растений в лечебных, оздоровительных, рекреационных и других целях с учетом природоохранных задач.
Определено, что для создания современных атласов крупного региона требуется его интегрированное изучение (соединение экологических, природоохранных и социально-экономических компонентов), которое возможно при наличии целенаправленно разработанных комплексных программ картографирования. Установлено, что для трансформации ис следовательских материалов в конструктивную картографическую модель необходимы: определение круга вопросов, под лежащих изучению, установление порядка их разработки, выбор методов и способов картографического моделирования результатов теоретических разработок. Показано, как дальнейшее развитие научных принципов, методики и техноло гии системно-экологического картографирования обеспечивает возможности перспективного целенаправленного кар тографического анализа и интерпретации социальной, экономической и физико-географической информации, что поз воляет легко перейти к созданию оценочных, оптимизационных и иных экологических карт нового конструктивного содержания. На основе обобщения опыта разработки общероссийских и региональных экологических атласов, затрагива ю щих территорию Байкальского региона, рассмотрены концептуальные подходы и организационно-методические прин ципы создания атласа нового типа на примере разработки проекта атласа «Байкальский регион: природа и общество».
"Л. В. КУКСИНА1, В. Н. ГОЛОСОВ1,2, Ю. С. КУЗНЕЦОВА1"
"1Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Ленинские Горы, ГСП-1, Москва, 119991, Россия ludmilakuksina@gmail.com 2Казанский федеральный университет, ул. Кремлевская, 18, Казань, 420000, Россия gollossov@rambler.ru"
Ключевые слова: осадки, рельеф, площадь водосбора, сель, гидрометеорологические факторы, литолого-гео мор фологические факторы, precipitation, drainage area, mudflow, hydrometeorological factors, lithologo-geomorphological factors
Страницы: 25-35
Проведен детальный анализ существующих представлений о внезапных кратковременных бурных паводках. Это одно из наиболее распространенных и опасных природных явлений на планете, характеризующееся высокой скоростью развития и небольшой продолжительностью. Такие паводки чаще всего происходят в Северном полушарии в регионах с умеренным и субтропическим климатом. Их изучение находится на начальном этапе, на данный момент у исследо вателей нет единого мнения, что именно считать внезапным паводком, во многих странах отсутствует и сам специ альный термин для их обозначения. Определено, что ключевые условия формирования внезапных паводков - интен сивные ливни небольшой продолжительности, приуроченность бассейна реки к горным регионам и малая площадь водосбора, в связи с чем предложено называть их внезапными ливневыми паводками. Предложена схема природных факторов формирования внезапных ливневых паводков и их отличий от селей и паводков других типов. Определено, что основные проблемы исследования механизмов формирования и прогнозирования этих явлений связаны с их малым пространственно-временным масштабом.
"К. Г. ЛЕВИ1,2, Е. А. КОЗЫРЕВА1,2, А. И. МИРОШНИЧЕНКО2"
"1Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия levi@crust.irk.ru 2Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия kozireva@crust.irk.ru"
Ключевые слова: опасные процессы, мониторинг, погодно-климатические изменения, дендрохронология, ста тис тика, dangerous processes, monitoring, weather and climate change, dendrochronology, statistics
Страницы: 9-14 Подраздел: ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ, ДИНАМИКА И ЭВОЛЮЦИЯ ГЕОСИСТЕМ
Исследования последних лет были ориентированы на выявление закономерностей активизации экзогенных про цессов и природно-климатических изменений. Приводимые в статье материалы представляют собой результат комп лексного анализа данных исторического, дендрохронологического и инженерно-геологического мониторинга. Инженер но-геологический мониторинг проводился на Улан-Баторском геодинамическом полигоне (2012-2016 гг.) с учетом геолого-геоморфологических условий и с использованием морфометрических методов анализа рельефа. Установлен ряд закономерностей развития овражно-балочной сети на территории полигона и, в частности, в городе Улан-Баторе. Ход природно-климатических изменений оценивался по данным дендрохронологических наблюдений на 26 станциях, расположенных на территории Монголии, исключая Гоби. Активизация экзогенных процессов находится в прямой за висимости от погодно-климатических изменений. Анализ временных рядов проводился с использованием методов ма тематической статистики. Для верификации полученных результатов были привлечены данные исторических сообще ний о возникновении в регионе наводнений, засух и дзуда, наносивших раньше и наносящих в настоящее время большой социально-экономический вред государству. Длина временных дендрохронологических рядов составляла 500 лет и более, а исторических хронологий - около 400 лет. На основе статистического анализа установлена периодичность воз никновения неблагоприятных явлений, построены статистические модели развития погодно-климатических изменений с прогнозом развития природных процессов до 2050 г.
"О. П. ОСИПОВА1, Э. Ю. ОСИПОВ2"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия olga@irigs.irk.ru 2Лимнологический институт СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, Россия eduard@lin.irk.ru"
Ключевые слова: циркуляция атмосферы, циклоны, антициклоны, реанализ NCEP/NCAR, суммы положительных температур, абляция, ледник, atmospheric circulation, cyclones, anticyclones, NCEP/NCAR reanalysis, accumulative positive temperatures, ablation, glacier
Страницы: 15-19 Подраздел: ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В БАССЕЙНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
На основе данных ежемесячных бюллетеней Иркутского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружа ющей среды за июнь-август 2001-2013 гг. исследована связь циркуляции атмосферы и потенциальной летней абляции ледников Байкальского хребта. В качестве показателя абляции использовались суммы положительных температур, рассчитанные для средней высоты ледниковой зоны. Проведена классификация летних сезонов на три группы - с высокой, низкой и умеренной абляцией. Максимальное значение суммы положительных температур составило 1152 °С (2002 г.), минимальное - 787 °С (2013 г.). С помощью модели HYSPLIT выявлены доминирующие направления воз душных масс в районе исследований: западное, юго-западное, северное, северо-западное. Оценен вклад меридиональной составляющей атмосферной циркуляции, усиливающейся на протяжении последнего десятилетия. По динамике зо нального и меридионального индексов циркуляции А. Л. Каца отмечаются летние сезоны с максимальной (2007, 2010 гг.) и минимальной (2003, 2012 гг.) интенсивностью зональной циркуляции, а также межгодовые вариации меридиональной. По результатам комплексного анализа приземных и высотных синоптических карт, изобарических полей абсолютной и относительной топографии, температурного режима над ледниковой зоной (NCEP/NCAR) выявлены синоптические условия, способствующие увеличению/уменьшению таяния ледников рассматриваемой области. Исследована динамика фронтальной деятельности, типов адвекции, теплых влажных воздушных масс в летние сезоны над Байкальским хребтом. Изменение частоты всех исследованных циркуляционных механизмов влечет за собой изменение погодных условий и климатического режима, что способствует усилению либо уменьшению абляции для ледников и отражает ся на эволюции всей ледниковой зоны Байкальского хребта.
Н.А. Павлова, М.В. Данзанова
"Институт мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН, 677010, Якутск, ул. Мерзлотная, 36, Россия na-pavlova@yandex.ru"
Ключевые слова: Надмерзлотные и межмерзлотные криопэги, гидрохимические исследования, макро- и микрокомпо ненты, многолетний режим, Suprapermafrost cryopeg, intrapermafrost cryopeg, water chemistry, major and trace elements, long-term regime
Страницы: 26-34 Подраздел: ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ВО ЛЬДУ И МЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ
Представлен анализ материалов 30-летних наблюдений за динамикой химического состава антропогенных криопэгов, вскрытых на разных глубинах в толще рыхлых аллювиальных отложений на одном из участков территории г. Якутска. Рассмотрены особенности многолетней и сезонной изменчивости макро- и микроэлементного состава подземных вод. Установлено, что наблюдаемое на протяжении последних 5-7 лет опреснение надмерзлотных криопэгов обусловлено климатическими особенностями предшествующего многолетнего периода. На основе результатов гидрохимических и гидродинамических исследований обосновывается вывод об улучшении гидравлической связи криопэгов, залегающих в слое годовых теплооборотов. В условиях повышения температуры грунтов, наряду с общим снижением содержания легкорастворимых солей в надмерзлотных водах, прогнозируется рост концентрации микроэлементов в поровых растворах.
В.И. СТАРИКОВ1, Т.М. ПЕТРОВА2, А.М. СОЛОДОВ2, А.А. СОЛОДОВ2, В.М. ДЕЙЧУЛИ2 1Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия vstarikov@yandex.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия tanja@iao.ru
Ключевые слова: коэффициенты уширения и сдвига, молекула воды, одноатомный газ, потенциал межмолекулярного взаимодействия
Страницы: 262-279
Представлен обзор результатов, полученных в Институте оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН и за рубежом при изучении уширения и сдвигов центров линий поглощения молекулы воды одноатомными газами He, Ar, Kr и Xe. Экспериментальные исследования в Институте были проведены в диапазоне 3200-11200 см-1 на Фурье-спектрометре Bruker IFS 125HR. Коэффициенты уширения γ и сдвига δ были измерены для линий 24 колебательных полос с максимальными значениями колебательных квантовых чисел ν1 = 3, ν2 = 6, ν3 = 3 и максимальными значениями вращательных квантовых чисел J = 14, Ka = 8. Вычисления проведены полуклассическим методом с использованием эффективных потенциалов, зависящих от колебательных состояний Н2О. Выполнено сравнение экспериментальных и вычисленных значений γ и δ. С помощью аналитической модели γ(sur) проанализированы имеющиеся экспериментальные значения коэффициента уширения; в ряде случаев выявлена их несовместимость. Определены параметры модели γ(sur), которые позволяют сгенерировать коэффициенты уширения линий поглощения Н2О атомами He, Ar, Kr и Xe в диапазоне 350-14000 см-1.
Проведено сравнение максимальной дальности обнаружения внутренних углов квадратов шахматной доски различными алгоритмами поиска угловых пикселей. Определены требования к минимальному размеру стороны квадрата для обнаружения внутренних углов шахматной доски. Предложены формулы расчёта определения максимального расстояния до шахматной доски известного размера и наименьшего обнаруживаемого размера шахматной доски для заданного расстояния.
Для увеличения нефтеотдачи и интенсификации разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами, в том числе залежей высоковязких нефтей, на принципах “зеленой химии” с применением метода глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) созданы кислотные нефтевытесняющие композиции пролонгированного действия на основе поверхностно-активных веществ, аддукта неорганической кислоты, полиола и карбамида. В результате экспериментальных исследований кислотно-основных равновесий в трехкомпонентных системах с донорно-акцепторными взаимодействиями “борная кислота - карбамид - полиол (глицерин, пентаэритрит)”, являющихся ГЭР, определены оптимальные составы и области концентраций компонентов кислотных композиций. Представлены результаты лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний технологии увеличения нефтеотдачи c применением кислотных композиций. Данные композиции совместимы с минерализованными пластовыми водами, имеют низкую температуру замерзания ((-20)-(-50) °С) или твердую товарную форму, низкое межфазное натяжение на границе с нефтью, применимы в широком интервале температур (от 10 до 200 °С), обеспечивают эффективное нефтевытеснение и пролонгированное воздействие на пласт. Кислотная композиция ГБК показала высокую эффективность в промысловых условиях при проведении опытно-промышленных работ на опытных участках пермокарбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения, разрабатываемых на естественном режиме и с применением паротеплового воздействия, и была рекомендована для промышленного применения. Технология экологически безопасна и эффективна. Перспективно промышленное использование технологий увеличения нефтеотдачи и интенсификации добычи нефти. Это позволит продлить рентабельную эксплуатацию месторождений, находящихся на поздней стадии разработки, вовлечь в разработку месторождения с трудноизвлекаемыми запасами нефти, в том числе залежи высоковязких нефтей, в широком диапазоне климатических условий, включая северные регионы и Арктику.
Вопрос применения композитных материалов на основе льда для строительства инженерных сооружений в сложных метеоусловиях в настоящее время остается малоизученным. При этом использование льда как строительного материала обусловлено простотой и низкой стоимостью изготовления. В свою очередь, лед может быть усилен различными дополнительными элементами, позволяющими изменить его физико-механические свойства в составе композитного материала. В работе представлены результаты экспериментального исследования поведения ледяных балок, усиленных армирующими элементами, при чистом изгибе. Для усиления использованы продольные стержни с разными физико-механическими характеристиками из стеклопластика и полипропилена. Выполнено сравнение полученных результатов с ранее проведенными экспериментами по нагружению ледяных балок, усиленных стальной арматурой. Сделан вывод об эффективности использования предложенных материалов для улучшения механических характеристик ледяного покрова и изучено их влияние на поведение образцов. Отмечено положительное влияние полипропилена на деформируемость образцов и их несущую способность. Предложена схематизация диаграмм деформирования ледяных балок при усилении стальной и стеклопластиковой арматурой, полипропиленовыми стержнями. Анализируется перспективность применения стеклопластиковых и полипропиленовых стержней в составе композита на основе льда.
С.В. Загирова1, М.Н. Мигловец1, С.В. Якубенко2 1Институт биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, Сыктывкар, Россия zagirova@ib.komisc.ru 2Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, Сыктывкар, Россия
Ключевые слова: крупнобугристое болото, крайнесеверная тайга, метан, эмиссия, метод статических камер, метод микровихревых пульсаций
Страницы: 136-147
В статье приведена оценка эмиссии метана в экосистеме крупнобугристого болота на европейском северо-востоке России на основании результатов измерений методом статических камер и микровихревых пульсаций в период вегетации. Основной вклад в экосистемный поток вносят мочажины, скорость эмиссии метана за сезон на этих элементах рельефа составила в среднем 5,7 мг/(м2∙ч) и контролировалась температурой почвы и уровнем грунтовых вод. Скорость эмиссии метана с поверхности гряд и торфяного бугра была заметно ниже и составляла 0,85 и 0,28 мг/(м2∙ч) соответственно. На торфяном бугре поступление метана в атмосферу зависело от мощности, температуры и влажности активного слоя торфа. Кумулятивный экосистемный поток метана в мае - сентябре, полученный на основании результатов измерений методом камер и микровихревых пульсаций, соответствовал 9,5 и 11,4 г/м2.
Представлены результаты детального исследования палеомагнитной записи, сохранившейся в разрезах тасеевской серии Енисейского кряжа. На примере изучения трех типовых районов ее распространения в нижнем течении рек Ангара, Тасеева и Иркинеева подтверждено необычное состояние геомагнитного поля на рубеже докембрия-фанерозоя. Факт присутствия в горных породах эдиакарского возраста нескольких, резко отличных палеомагнитных направлений, не укладывающихся в классическую модель центрального осевого диполя, известна давно. В частности, в сибирских разрезах установлено две в равной степени обоснованные группы палеополюсов, интерпретация которых вызывает массу споров вокруг геометрии магнитного поля Земли и соответствия той или иной компоненты его дипольной конфигурации. Уникальность обнаруженной палеомагнитной записи связана с фиксацией породами чистяковской и мошаковской свит обеих этих компонент, что является фактическим обоснованием одновременного действия двух источников. Для объяснения обнаруженных фактов предлагается оригинальная гипотеза, в соответствии с которой широко представленная в изученных породах биполярная компонента, отвечающая известной мадагаскарской группе палеомагнитных полюсов, отождествляется с полем центрального осевого диполя. Менее распространенная монополярная компонента, соответствующая австралийско-антарктической группе полюсов, связана со стационарным аномалийным источником. Возможность фиксации последней обусловлена резким падением величины виртуального дипольного момента, вероятно, достигшего абсолютного минимума в чистяковское-мошаковское время. В соответствии с построениями, палеомагнитный полюс, рассчитанный по биполярной компоненте 39.2° ю.ш., 61.1° в.д., согласуется с траекторией кажущегося движения полюса Сибири и может рассматриваться в качестве ключевого определения для возраста ~ 570 млн лет.
Исследовано формирование сосново-березовых древостоев со вторым ярусом ели ( Picea A. Dietr) в северотаежном лесном районе Архангельской области (Северное учатковое лесничество, Обозерское лесничество) под влиянием рубок ухода. Проанализирована динамика роста и формирования первого и второго ярусов в смешанных насаждениях, пройденных трехприемными рубками ухода. Установлено, что проводить первый прием рубок ухода в сосново-березовых насаждениях в конце II класса возраста необоснованно поздно. В первом ярусе древостоя ожидаемая лесоводственная эффективность проявляется не в полной мере. Различия в таксационной характеристике сосновой части насаждений, пройденных рубками ухода, по сравнению с контролем, небольшие, хотя на формирование первого яруса были направлены первый и третий приемы рубок ухода. При этом значительное улучшение наблюдается по березе ( Betula L.), диаметр которой увеличивается в 1,5 раза. В то же время, проведенные в насаждении приемы по уходу за лесом обеспечивают формирование елового яруса. В целом же как с лесоводственной, биологической, так и экономической точек зрения целесообразнее формирование древостоев рубками ухода в три приема. Первый прием следует проводить в 20 лет с оставлением густоты первого яруса 2 тыс. шт./га с участием сосны ( Pinus L.) до 80 %. Во втором ярусе необходимо оставить исходное количество ели. Второй прием в возрасте 40 лет с оставлением в первом ярусе сосны и березы 1 тыс. шт./га, во втором ярусе - ели 2 тыс. шт./га. Древесину от рубок ухода можно реализовывать. Третий прием проводится в возрасте 60 лет с сохранением в первом ярусе сосны 0.5-0.6 тыс. шт./га, во втором ярусе - ели 1 тыс. шт./га. Доля участия сосны в составе регулируется в пределах 90 %.
К.А. Дубровин1,2, А.Е. Зарвин2, В.В. Каляда2, А.С. Яскин2 1Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия akdubr@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия zarvin@g.nsu.ru
Ключевые слова: газодинамика, сверхзвуковые потоки, аргон, процесс конденсации, визуализация, кластеры
Страницы: 227-237
На основе измерений, выполненных с использованием метода фотовизуализации, в потоке аргона выявлено влияние крупных вандерваальсовых кластеров на поперечные размеры сверхзвуковой недорасширенной струи. В диапазоне средних размеров формируемых кластеров 330 < 〈S〉 < 6200 част./кл. предложена модель поправок к известным газодинамическим эмпирическим зависимостям, сформированным в отсутствие конденсированной фазы, учитывающая особенности истечения газов из сверхзвукового сопла в условиях развитой конденсации. Рассмотрены возможные причины уширения газовых потоков в условиях развитой конденсации. Проведена апробация модели поправок в потоках с развитой конденсацией на ряде сверхзвуковых конических сопел.
Рассмотрены процессы отражения и преломления волны давления при прохождении границы пузырьковая среда - «чистая» жидкость при наклонном падении волны на границу раздела сред. Исследовался случай, когда газ внутри пузырьков взрывчатый. Установлено существенное уменьшение амплитуды начальной волны, способной инициировать детонацию в пузырьковой жидкости из-за интерференции волн на наклонной границе.
М. Багхери1, А.Х. Бахшандех2, Х. Джалалифар3 1Кашанский университет, Кашан, Иран bagheri.327@gmail.com 2Тегеранский университет, Тегеран, Иран hbakhshandeh@ut.ac.ir 3Университет Шахида Бахонара в Кермане, Керман, Иран jalalifar@uk.ac.ir
Ключевые слова: Полностью зацементированный анкер, поверхность контакта анкера с полимером, испытание на вытягивание, профиль анкера, длина анкеровки
Страницы: 21-33
Проведены испытания на вытягивание нескольких видов зацементированных в полимере арматурных анкеров с целью исследования влияния геометрии их профиля на механизм передачи нагрузки. Рассмотрено 12 наборов образцов трех типов болтов с различными профилями. Исследовано влияние длины анкеровки 75 и 150 мм на примере арматурных анкеров. Показано, что способность анкера передавать нагрузки и смещение при пиковой нагрузке соотносится с конфигурацией профиля и кольцевой толщиной цементирующего полимера. Анкеры с шагом ребер 12.5; 16; 25 и 8 мм продемонстрировали высокую пиковую прочность на сдвиг. При уменьшении шага ребер и длины анкеровки наблюдалось увеличение системной жесткости. При увеличении длины анкеровки c 75 до 150 мм напряжение сдвига и их жесткость уменьшились. При увеличении кольцевой толщины цементирующего полимера пиковая нагрузка снизилась.
А.В. Ковалев1,2, А.А. Ягодницына1,2, А.В. Бильский1 1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия therfmig@gmail.com 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия yagodnitsinaaa@gmail.com
Ключевые слова: микроканалы, потоки жидкость-жидкость, снарядный режим, устойчивость параллельного течения, внешние возмущения, пульсации
Страницы: 20-31
Исследовано влияние синусоидальных пульсаций расхода дисперсной фазы на характеристики течения несмешивающихся жидкостей с высокой вязкостью в Т-образном микроканале. Визуализированы режимы течения в невозмущенном потоке и с наложением внешних возмущений с различными частотой и амплитудой. Предложен безразмерный комплекс, описывающий переход от параллельного режима к снарядному вследствие внешних пульсаций для фиксированного числа капиллярности несущей фазы. При наложении возмущений на снарядный режим течения обнаружены стабилизация потока и уменьшение разброса значений генерируемых снарядов на частоте, равной собственной частоте отрыва снарядов в невозмущенном потоке. Показано, что при уменьшении частоты возмущений средняя длина снарядов, а также разброс ее значений увеличиваются
С помощью численного FDTD-моделирования исследована динамика поглощения ближнего инфракрасного излучения сферической микрокапсулой в окружении твердых золей с наночастицами различных оптических свойств (металл, биосовместимый диэлектрик). Подобная модельная частица является аналогом микроконтейнера, используемого в современных био- и медицинских технологиях для адресной доставки нанодоз терапевтических веществ в целевую область биологического организма. Установлено, что вследствие дифракции света на наночастицах возникает суперлокализация оптического поля с появлением «горячих областей» на поверхности микрокапсулы. Поглощение света увеличивается до трех раз при добавлении наночастиц.
П. Дарания, С. Пишбин, А. Эбади
Ключевые слова: интегральное уравнение Вольтерра типа автосвертки, анализ сходимости, многошаговые методы коллокации
Страницы: 149-160
В этом исследовании мы вводим многошаговые методы коллокации (МШМК) для решения интегральных уравнений Вольтерра (ИУВ) типа автосвертки, такие что без увеличения вычислительных затрат порядок сходимости предлагаемых одношаговых методов коллокации будет увеличен. Анализ сходимости МШМК исследуется с использованием теорем Пеано для интерполяции, и приводятся два численных примера для демонстрации значительного преимущества МШМК.
О.М. Туркина1, В.П. Сухоруков1, Н.В. Родионов2 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия turkina@igm.nsc.ru 2Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: Палеопротерозой, габбро-долериты, монцодиориты, циркон, мантийные источники
Страницы: 808-822
Представлены данные по составу и возрасту мафических пород шошонитового ряда в Иркутном блоке Шарыжалгайского выступа (юго-запад Сибирского кратона). По данным U-Pb датирования магматического циркона формирование монцодиоритов Полуденного массива и габбро-долеритов в эндо- и экзоконтактовой зонах Тойсукского массива произошло на рубежах 1.87 и 1.86-1.85 млрд лет соответственно. Внедрением мафических магм и их андерплейтингом в основание коры в условиях постколлизионного растяжения определяется субсинхронность мафического и гранитоидного магматизма в Иркутном блоке в интервале 1.87-1.84 млрд лет. Породы палеопротерозойских мафических ассоциаций относятся к шошонитовой серии, характеризуются обогащением несовместимыми элементами, в том числе Zr, и низкими отрицательными εNd(T). Эти геохимические и изотопные характеристики указывают на образование из долгоживущего обогащенного мантийного источника субконтинентальной литосферной мантии. В пользу образования циркона из последних порций эволюционировавшего мафического расплава свидетельствуют низкие температуры насыщения цирконием (710-965 °С) и его обогащение U и Th с ростом Th/U, отражающее накопление этих высоко несовместимых элементов в остаточном расплаве.
Статья посвящена вопросам формирования инфраструктуры экспорта зерна, выращенного в регионах Сибирского федерального округа. Задачи исследования: дать оценку места Сибири в производстве и экспорте зерна России, показать место основных регионов-экспортеров в экспорте зерна округа, определить эффективность производства зерна в них; систематизировать элементы инфраструктуры экспорта зерна и дать оценку наиболее значимых ее элементов в СФО; показать перспективы экспорта зерна округа и, исходя из этого, обосновать методические подходы к развитию инфраструктуры экспорта. В работе рассмотрены страны - потребители пшеницы, овса и ячменя, произведенных в регионах СФО, до 2022 г. Показаны проблемы экспорта для самого южного региона Сибири, основного поставщика зерна - Алтайского края, проблемы, связанные с использованием морских портов и международного автотранспорта, проблемы использования зернохранилищ в регионах-экспортерах, проблемы участия малого бизнеса в экспортных операциях. Аргументирована необходимость планово-прогнозной основы развития рынка зерна округа и его инфраструктуры, показана роль IT-технологий в реализации этого подхода. Проведен анализ наличия в регионах округа элементов информационно-технологической инфраструктуры. Дана характеристика имеющихся в округе коммерческих объединений экспортеров зерна и намечены задачи дальнейшей деятельности межрегиональной ассоциации. Раскрыты наиболее сильные стороны (элементы) инфраструктуры экспорта зерна сибирских регионов, позволяющие развивать общую инфраструктуру. Определены наиболее перспективные страны - потребители сибирского зерна. Предложены организационная структура информационной экосистемы инфраструктурного обеспечения экспорта зерна округа и основные подходы к формированию единой логистической системы. Работа основана на данных за 2017-2021 гг. и частично за 2022 г., взятых из системы государственной статистики, из отчетов региональных министерств сельского хозяйства и продовольствия и из открытых источников.
М.В. Бочарников
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия maxim-msu-bg@mail.ru
Ключевые слова: экосистема, высотная поясность, оробиом, климат, кластерный анализ, карты
Страницы: 24-36
Проведено биоклиматическое обоснование разнообразия и структуры растительного покрова гор России. На основе выявления климатопов высотно-поясных подразделений, составляющих основу спектров горных систем, и анализа сопряженного развития растительного покрова оробиомов с климатическими условиями определены возможности его формирования в рамках высотных спектров. Для получения опорных биоклиматических показателей использована глобальная модель Chelsa. В число показателей вошли средние многолетние температуры года, июля и января, количество осадков года и июля, значения радиационного баланса; на основе показателей тепла и влаги получены индекс континентальности и июльский омбротермический индекс. Разнообразие высотно-поясных подразделений выявлено на основе типологии высотной поясности растительности и иерархической структуры ботанического разнообразия гор, представленной фоновыми сообществами высотных поясов и подпоясов и образуемых ими типов поясности. На основе расчета средних значений и стандартных отклонений показателей тепло- и влагообеспеченности в пределах всего климатического ареала, занимаемого фоновыми сообществами в рамках оробиомов, определены их климатопы и проведена кластеризация. В результате сравнения климатопов на высших иерархических уровнях выделены термоклиматы (экстремально холодный, очень холодный, холодный, умеренно-холодный, умеренно-теплый) и омброклиматы (умеренно-континентальный влажный, умеренно-континентальный очень влажный, континентальный влажный, резко континентальный умеренно влажный). Картографическое отображение разнообразия климатопов позволило определить сопряженность формирования типологической структуры высотно-поясных спектров растительности с современным климатом на единой экосистемной основе.
Л.М. Кондратьева1, Д.В. Андреева1, З.Н. Литвиненко1, В.П. Шестеркин1, Е.М. Голубева2 1ФГБУН “Хабаровский федеральный исследовательский центр “Институт водных и экологических проблем ДВО РАН”, Хабаровск, Россия freckles2008@yandex.ru 2Институт тектоники и геофизики им. Ю. А. Косыгина ДВО РАН, Хабаровск, Россия
Ключевые слова: многолетняя мерзлота, активный слой, микробные комплексы, органические вещества, трансформация
Страницы: 253-266
В связи с изменением климата особое внимание уделяется факторам, определяющим динамику биогеохимических процессов в активном слое сезоннооттаивающих/замерзающих почв на границе с многолетней мерзлотой. Существуют геологические, геоморфологические, погодные условия, связанные с атмосферными осадками, которые определяют различия в дифференциации и глубине оттаивания мерзлоты в разных регионах. Наши исследования проведены в бассейне р. Бурея с прерывистым распространением многолетней мерзлоты в пределах уникальных ландшафтных единиц - марей. Они формируются на заболоченных, плохо дренируемых участках, где активный слой почв контактирует с многолетней мерзлотой и оказывает непосредственное влияние на качество поверхностных вод. Представлены результаты исследования состава воды в притоках разного порядка по гидрохимическим показателям, спектральная характеристика растворимых органических веществ (ОВ) в водных экстрактах почв из разных горизонтов активного слоя, оценка активности микробных комплексов по отношению к гуминовым веществам в зависимости от глубины залегания многолетней мерзлоты. Неоднородность ландшафтов оказывается важным фактором, влияющим на вынос ОВ в водотоки. Определяющую роль в изменении состава растворимых ОВ играли микробные комплексы активного слоя, участвующие в трансформации гуминовых веществ. Экспериментально показано, что температура оказывает влияние на качественный состав продуктов метаболизма гуминовых веществ, включая соотношение между алифатическими, ароматическими фрагментами и хромофорными группами, ответственными за цветность природных вод.
В статье представлены результаты анализа демографической структуры ценотических популяций Hedysarum sangilense Krasnob. et Timoch. в условиях высокогорного плато Сангилен (Юго-Восточная Тува). Изучены эколого-ценотическая приуроченность, онтогенез, онтогенетическая и виталитетная структура семи ценопопуляций этого субэндемичного вида. Установлено, что на исследованной территории вид приурочен к кобрезиевникам и дриадовым тундрам в пределах альпийского пояса и к кустарниковым зарослям в лесном поясе. При изучении демографической структуры выявлено, что для большинства ценотических популяций характерны левосторонние спектры с преобладанием ювенильных, виргинильных и, чаще всего, молодых генеративных растений. В условиях нарушенных фитоценозов (восстанавливающихся после пожаров) формируются левосторонние спектры с максимумом на молодых генеративных растениях. Среди виталитетных типов ценопопуляций H. sangilense преобладают депрессивный и равновесный. Достаточно высокая реальная семенная продуктивность в течение длительного генеративного периода обеспечивает самоподдержание популяций H. sangilense в условиях высокогорных растительных сообществ нагорья Сангилен.
З.Р. ИСМАГИЛОВ1,2, А.П. НИКИТИН1, О.М. ГАВРИЛЮК1 1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия nikitinandreyp@yandex.ru 2Институт катализа СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: альфа-фракция каменноугольного пека, степень графитизации, молекулярная структура, углеродный каркас, комбинационное рассеяние света
Страницы: 277-281
В работе исследованы образцы α-фракций, выделенных из пеков различных марок (Б, Б1, В), полученных из промышленного образца каменноугольной смолы. Рассчитаны и проанализированы основные числовые характеристики, полученные на основе спектров комбинационного рассеяния света выделенных α-фракций. Установлена прямая зависимость между содержанием дефектов в графитоподобных кристаллитах и температурой размягчения пеков.
В.Г. Коновалов
Институт географии РАН, Москва, Россия vladgeo@gmail.com
Ключевые слова: водный баланс, ледниковый сток, Евразия, моделирование, классификация ледников, абляция, осадки, бассейн реки Рона
Страницы: 31-39
Метод регионального расчета гидрологического режима оледенения включает определение многолетних изменений ледникового стока и ледникового питания в речных бассейнах Северного полушария. Информационной основой для гидрологических и гляциологических расчетов служили: данные мониторинга параметров оледенения в бассейне р. Рона за 1971-2016 гг.; многолетние измерения осадков и температуры воздуха на метеорологических станциях, расположенных на территории Швейцарии. Установлено, что результаты линейной экстраполяции пространственно-временных изменений высотно-площадных характеристик классифицированных совокупностей ледников в речных бассейнах являются достаточной входной информацией для расчета гидрологического режима оледенения. Адекватное описание процесса формирования внутригодового и многолетнего ледникового питания рек должно учитывать различия в абляции, зависящие от пяти типов деятельной поверхности ледников и их высотно-площадных характеристик. Получены удовлетворительные абсолютные и относительные оценки отклонений между измеренным стоком и суммой осадков, испарения и ледникового питания в верховье р. Рона, гидропост Порт-дю-Се, в течение 1971-2010 гг., а также между измеренными и рассчитанными объемами годовых осадков в бассейне р. Рона за 1971-2016 гг.
Н.А. ЛАПТЕВА, А. САФАТОВ, А.П. АГАФОНОВ
Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, Кольцово, Россия lapteva@vector.nsc.ru
Ключевые слова: SARS-CoV-2, распространение вируса в атмосфере, математическое моделирование
Страницы: 443-447
Новая коронавирусная пневмония быстро распространилась по всему миру. Всемирная организация здравоохранения подчеркивала, что коронавирус SARS-CoV-2 передается в основном между людьми, находящимися в тесном контакте друг с другом, а также в случае прикосновения к зараженным поверхностям с последующим касанием глаз, носа или рта без предварительной очистки рук. Возможными постоянными источниками распространения вируса могут быть большие скопления больных в госпиталях при несоблюдении требований организации функционирования лечебного учреждения. В случае аварийного выброса вируссодержащего аэрозоля из такого учреждения метеорологические условия могут стать ключевым фактором, влияющим на распространение вируса. Нами была разработана программа математического моделирования возможного распространения патогенных примесей в атмосфере вокруг ковидных госпиталей с учетом различных метеорологических условий. Проведены расчеты, основанные на использовании современных методов решения системы дифференциальных уравнений пограничного слоя атмосферы, которые адаптированы для описания распространения вредных атмосферных примесей над реальным сложным рельефом местности с учетом городской застройки различной этажности, лесных массивов, водоемов, изменяющихся метеорологических условий и множества других факторов. Программа может быть использована для оценки риска и угрозы распространения вируса при перепрофилировании терапевтического лечебного учреждения в ковидный госпиталь.
А.А. Соколов, С.Д. Иванов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия sokolovaa@iae.nsk.su
Ключевые слова: МЭМС, микробалка, пластина, двумерная система
Страницы: 19-23
Для создания микроэлектромеханических систем (МЭМС) большой удельной механической мощности используется система «подвижный электрод - нанометровый зазор - тонкая кристаллическая плёнка материала с большим значением диэлектрической проницаемости - неподвижный электрод». Показано, что в этой системе возникают двумерные электромеханические волны. Возникновение таких возбуждений ограничивает предельную удельную мощность электромеханических преобразователей-актуаторов, МЭМС-двигателей и генераторов. Однако это явление открывает широкие возможности применения подобных структур.
Обоснована ведущая роль литолого-стратиграфического, структурно-тектонического, магматического, метаморфического и флюидного геологических факторов формирования месторождения графита. Приводятся петрография, химический состав пород и минералов магматических пород, изотопный состав δ13С в графитах и кальцититах, δ18O в карбонатах, 87Sr/86Sr и 87Rb/86Sr в кальцититах и в инъекциях микродолеритов, δ34S в сульфидах. Термическое воздействие магматического расплава на уголь привело к его дегазации и графитизации. Предполагается, что пропаривание инъекций микродолеритов углеводородными флюидами сопровождалось выносом из них железа и кристаллизацией маложелезистых клинопироксенов, а взаимодействие флюидов с базальтовым расплавом в верхней эндоконтактовой зоне интрузии спровоцировало ликвацию расплава и образование глобулярной текстуры пород. Нахождение линзы кальцититов и жилы сульфидов между кровлей интрузии и пластом графита связано с ранее внедрившимся сульфатным солевым расплавом и последовавшим в дальнейшем взаимодействием его с углеводородными флюидами. В результате произошла сульфатредукция и образование кальцититов, а восстановление сульфатной серы завершилось сульфуризацией железа базальтового расплава и образованием сульфидной жилы. Сульфатный солевой расплав был источником изотопно-тяжелой серы (δ34S = 14.9-17.5 ‰) для сульфидов и кальция для кальцититов. Сходство изотопного состава кальцититов (δ13CPDB -22.5…-23.5 ‰), углей (-22.6…-25.5 ‰, n = 25) и графитов (-23.5…-25.0 ‰) позволяет предполагать в качестве источника углерода в кальцититах каменные угли. По изотопному составу стронция (87Sr/86Sr ~ 0.70834-0.70885) и кислорода (δ18O ⁓ 15 ‰) кальцититы сопоставимы со стронцием и кислородом девонских эвапоритов Сибирской платформы. Изотопные данные (δ34S, δ18O, δ13C, 87Sr/86Sr) свидетельствуют об участии пласта углей и ангидрита в качестве источников вещества в формировании кальцитита и сульфидной минерализации.
Т.Г. Храмцова, О.О. Храмцова
Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ», Новосибирск, Российская Федерация tanyhram@mail.ru
Ключевые слова: рынок труда, занятое население, уровень занятости, межтерриториальная дифференциация уровня развития, образовательный уровень занятых, государственная политика содействия занятости
Страницы: 37-52
В статье представлены результаты исследования занятости населения, оказывающей непосредственное влияние на качество жизни, в контексте развития человеческого потенциала как одного из направлений обеспечения экономической безопасности России. Дана оценка состояния занятости с точки зрения решения задачи сокращения уровня межтерриториальной дифференциации социально-экономического развития в разрезе федеральных округов. Авторами выявлены тенденции, сложившиеся в занятости населения, дана оценка структурных сдвигов в численности занятых по видам экономической деятельности, возрастному составу, уровню образования, отражающих особенности социально-экономического развития страны. Это позволило сформулировать актуальные направления влияния государственной политики на занятость населения.
Введение. Бедность как одна из острых и болезненных проблем органически присуща человеческому сообществу на всех этапах существования. Прямые и косвенные свидетельства ее негативного проявления обнаруживаются в разных областях общественной жизни: экономической, политической, социальной и духовной. Бедность является источником неудовлетворенности жизнью людей, основанием депривации, угрожает социальной безопасности общества. Идеологический и экономический кризис, произошедший после развала СССР, помимо макросоциальных повлек за собой микросоциальные изменения, в частности произошедшие в русле идентификации бедных. Кризис провоцировал возникновение специфического слоя социально уязвленного населения «работающие бедные». Впервые это словосочетание использовала вице-премьер Правительства РФ О. Ю. Голодец в 2017 г., обратившая внимание на уникальность этого явления с целью ответить на вопрос: кто они, работающие бедные сегодня, и каковы их специфические характеристики? Методология. Методологически анализ феномена «работающих бедных» осуществлен в границах структурного, стратификационного, компаративистского и социокультурного подходов, позволяющих выявить комплекс взаимозависимых равнозначных субъективных и объективных характеристик исследуемого объекта. Обсуждение. Проведенное исследование дало возможность проанализировать изучаемый объект и эксплицировать его определение. Работающие бедные - это часть социума, представленная образованными, квалифицированными трудоустроенными людьми, которые в силу ухудшения экономической ситуации в государстве оказались на границе бедности, их доходов недостаточно для удовлетворяющего жизнеобеспечения. Выявлены и рассмотрены специфические характеристики изучаемой социально-демографической группы: экономические, профессиональные, демографические, социокультурные, эмоционально-психологические. Заключение. Ретроспективный анализ явления бедности позволил констатировать факт, что работающие бедные на российском пространстве существовали во все времена. В советский период они составляли основную массу населения. Лексически это явление никак не обозначалось, использовалась его мягкая завуалированная форма - малообеспеченность. Этот феномен вполне традиционен, существовал латентно, проявляя себя в критические для государства периоды, сегодня он по-новому включен в реалии современной жизни.
А.В. Ярков, А.Д. Киверин, И.С. Яковенко
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия yarkov.andrey.v@gmail.com
Ключевые слова: нестационарное горение, ускорение пламени в канале, горение ацетилена, численное моделирование, влияние геометрии канала
Страницы: 25-34
Представлены результаты численного моделирования процесса ускорения пламени в полуоткрытом канале, заполненном смесями на основе ацетилена. Расчеты проведены с использованием современного бездиссипативного метода КАБАРЕ. На основе сопоставления результатов, полученных в разных постановках, продемонстрировано влияние ширины канала и степени шероховатости его внутренней поверхности на динамику развития пламени на различных стадиях процесса ускорения пламени. В частности, показано, что при увеличении ширины канала увеличиваются скорость распространения пламени и амплитуда пульсаций скорости на квазистационарной стадии распространения пламени. Также показано, что торможение потока у стенок канала оказывает наиболее существенное влияние на стадии квазистационарного распространения пламени ввиду более стремительного развития пограничного слоя и генерации вихрей в пристеночной области и их взаимодействия с вытянутым вдоль стенок канала пламенем.
В.А. Мукин, А.О. Федоров
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары, Россия mukin-va@yandex.ru
Ключевые слова: возникновение науки, этапы развития науки, глобальная эволюция
Страницы: 35-43
Рассматривается вопрос о возникновении науки как целостного корпуса достоверного знания. Предложен новый синтетический подход, в рамках которого возникновение науки интерпретируется как столкновение двух кардинально разных традиций: средневековой схоластики и естественной философии Нового времени.
З.З. Рахматуллин1, А.Ш. Тимерьянов1, И.Р. Рахматуллина2, Г.Е. Одинцов3, А.К. Габделхаков1 1Башкирский государственный аграрный университет, Уфа, Россия zagir1983@mail.ru 2Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы, Уфа, Россия rahmat_irina@mail.ru 3АНО Институт рационального природопользования, Уфа, Россия odintsov94@inbox.ru
Ключевые слова: защитные лесные насаждения, подрост, густота, тополь бальзамический, сосна обыкновенная
Страницы: 21-26
Проблема смены лесных пород в полезащитном лесоразведении остается слабо изученной. Проанализирована динамика смены пород в тополевой полезащитной лесной полосе длиной 450 м и шириной 10 м, произрастающей рядом с лесными культурами сосны обыкновенной ( Рinus sylvestris L.) в степной зоне, вблизи д. Шигайкулбаш Буздякского райна Республики Башкортостан. Учетные площадки заложены через каждые 50 м. В лесополосе произрастает благонадежный подрост сосны, подроста тополя ( Populus L.) ни на одной из учетных площадей не обнаружено. Дана сравнительная характеристика подроста сосны (густота, средние возраст, высота, диаметр) и состояние деревьев тополя за 2008 и 2020 гг. Выявлена смена конструкции лесополосы с ажурной на плотную, отмечены частичное усыхание тополя, а на некоторых участках - выход подроста сосны в первый ярус. Наибольшая густота сосны (свыше 1.5 тыс. шт./га) выявлена на расстоянии до 200 м от лесных культур сосны, наименьшая (не более 0.4 тыс. шт./га) - в центре лесополосы. В 2020 г. категории мелкого подроста не обнаружено, в основном - это крупный подрост, часть из которого вступила в репродуктивную фазу. Наблюдалось усыхание деревьев тополя. Этому способствовал комплекс причин: полное отсутствие в лесополосах агротехнического ухода, засуха, повторяющаяся в течение нескольких лет и предельный в условиях степи возраст деревьев. Подрост тополя по всей протяженности лесной полосы отсутствовал. Аналогичная картина отмечалась и в соседних лесополосах, что позволяет сделать выводы о фактической смене тополя бальзамического ( Populus balsamifera L.) на сосну обыкновенную в полезащитных лесных полосах, которая должна сопровождаться проведением рубок ухода и агротехнической обработкой почвы на закрайках лесополос с последующим формированием молодого поколения соснового древостоя ажурной конструкции.
Определены значения твердости по Либу, Шору и Шмидту для различных образцов карбонатных пород. При помощи методов простой и множественной статистической регрессии рассмотрены соотношения между значениями твердости и параметрами обрабатываемости резанием (удельная энергия резания и уровень шума). Определено, что твердость по Либу может быть альтернативой твердости по Шору и Шмидту, так как позволяет оценить удельную энергию резания и уровень шума.
Для моделирования процессов с фазовыми переходами в стесненных условиях нужны высокоточные численные расчеты, учитывающие неравновесность процесса. В представленной работе методом Монте-Карло проведено прямое статистическое моделирование испарения в заполненное паром полупространство с формированием дозвукового течения для случая одноатомного газа. Рассматриваются два варианта постановки граничных условий в открытом полупространстве: итерационный подход с последовательным определением температуры и давления и подход с фиксированной скоростью. Проводится анализ применимости этих подходов для получения точного решения задачи. Показана более высокая точность подхода с фиксированной скоростью для малых чисел Маха. Полученные результаты сравниваются с известным решением модельного кинетического уравнения.
Н.А. ЛАВРЕНТЬЕВ, О.Б. РОДИМОВА, А.З. ФАЗЛИЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия lnick@iao.ru
Ключевые слова: информационная система GrafOnto, графики по континуальному поглощению воды, цитирующие и цитируемые графики, количественная оценка различия графиков
Страницы: 541-556
Описаны графические ресурсы по континуальному поглощению водяного пара и его смесей, опубликованные в 2011-2020 гг. Представлены сводные таблицы, характеризующие основные параметры коэффициентов поглощения и функций пропускания в разных спектральных интервалах, температурную зависимость коэффициента поглощения и константу равновесия реакции образования димера воды. Отмечены особенности исследования континуального поглощения в опубликованных за эти годы работах. В сжатой форме представлены результаты оценки качества цитируемых графиков, которые описаны четырьмя качественными и количественными атрибутами. Охарактеризованы три процедуры цитирования, две из которых компьютеризированы. Представлен метод оценки различия цитирующего и цитируемого графика и примеры пар «цитирующий и цитируемый графики» с количественной оценкой различия.
В.Н. Реутский1, Ю.М. Борздов1, Ю.В. Баталева1, Ю.Н. Пальянов1,2 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия reutsky@igm.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Алмаз, графит, карбонатный расплав, металл-углеродный расплав, редокс-взаимодействие, изотопы углерода, фракционирование, эксперимент, высокие давления, высокие температуры
Страницы: 1095-1105
Погружение морских карбонатов в зонах субдукции сопровождается многочисленными преобразованиями и взаимодействиями, включая взаимодействие с восстановленными породами мантии. На глубинах 250-300 км карбонаты попадают в области мантии, в которых возможно присутствие металлического железа. Взаимодействие карбонатов с металлами является одним из механизмов высвобождения элементарного углерода и образования алмаза. Эти процессы также сопровождаются изотопным фракционированием углерода и могут формировать значительные изотопные неоднородности мантийного углерода. В настоящей работе изучено распределение изотопов углерода между углеродными и углеродсодержащими фазами, полученными в экспериментах по взаимодействию FeNi сплава с (Mg,Cа)CO3, моделирующему мантийно-коровые редокс-реакции в диапазоне температур 800-1550 °С и давлении 6.3 ГПа. Установлено, что при температурах 800-1000 °С восстановленный на контакте с металлом карбонатный углерод растворяется в FeNi сплаве, обедняясь при этом тяжелым изотопом на 17-20 ‰. При температурах более 1330 °С разделение изотопов углерода между карбонатным и металл-углеродным расплавами сокращается до 8.5 ‰, хорошо согласуясь с линией термодинамического изотопного равновесия кальцит-когенит. При температурах более 1400 °С из металл-углеродного и карбонатного расплавов кристаллизуется алмаз, что приводит к изотопному исчерпанию металл-углеродного расплава. При этом наблюдаемое изотопное фракционирование углерода между карбонатным и металл-углеродным расплавами увеличивается, уходя от линии равновесия CaCO3-Fe3C. Окислительно-восстановительное взаимодействие карбонатов с металлами представляется одним из вероятных механизмов формирования изотопно-легкого углерода мантии за счет карбонатного вещества морских осадков, субдуцирующих в мантию. Данный механизм также позволяет формировать аномальные изотопно-тяжелые карбонаты, встреченные в кимберлитах Сибирской платформы.
А.В. Кураков, Е.Н. Биланенко
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия kurakov57@mail.ru
Ключевые слова: грибные сообщества, таксономическая структура, видовое разнообразие, культуральные и молекулярно-генетические методы, посев и метабаркодинг, вермикомпостирование, отходы, навоз, солома
Страницы: 428-445
Изменения таксономической структуры грибного сообщества при переработке коровьего навоза с соломой с помощью червей Eisenia fetida изучены с применением принципиально разных методов - культурального и метабаркодинга (путем амплификации и высокопроизводительного секвенирования ITS2 рДНК). С помощью метабаркодинга в субстратах и вермикомпосте идентифицировано значительно больше таксонов грибов, чем методом посева (66 и 33 вида соответственно). Единичные виды были установлены одновременно обоими методами. Методом метабаркодинга выявлены операционные таксономические единицы в Ascomycota, Basidiomycota, Mortierellomycota, Chytridiomycota, Glomeromycota, Basidiobolomycota, Rozellomycota, Aphelidiomycota, культуральным методом - грибы из Ascomycota, Basidiomycota, Mucoromycota. Видовое богатство сообщества снижалось в первые 10-20 сут переработки субстратов, затем росло и достигало максимальных значений в вермикомпосте (60 сут). Оба метода показали доминирование аскомицетов на всех этапах переработки субстрата E. fetida. Метабаркодинг показал доминирование сордариомицетов порядка Sordariales (48-53 %), преимущественно Zopfiella spp., и представленность на уровне нескольких процентов грибов порядков Pezizales, Microascales, Hypocreales, Pleosporales, Chaetothyriales, Onygenales, Eurotiales. При вермикомпостировании наблюдали увеличение доли в сообществе Chytridiomycota (с 1,1 до 3,2 %). Одновременно снижалась доля грибов отделов Mortierellomycota (с 5,7 до 1,5 %) рода Mortierella и Basidiomycota (с 8 и 21 до 3 %) при росте их разнообразия. Среди базидиомицетов преобладали Coprinellus marculentus, Coprinellus subdisseminatus, Coprinus annuloporus, Occultifur sp. Согласно посевам при переработке отходов и в вермикомпосте также преобладали аскомицеты, но других видов - Diplodascus geotrichum, родов Penicillium, Aspergillus, Talaromyces, Trichoderma, Fusarium, мукоромицеты рода Mucor и базидиомицеты Filobasidium wieringae. Выявлены грибы, способные к разложению различных полимерных соединений в отходах, активные деструкторы лигноцеллюлозы. Обнаружены копрофилы, кератинофилы, термофильные и термотолерантные виды, представители родов Trichoderma, Penicillium, способные обусловливать супрессивные свойства вермикомпоста к фитопатогенам и патогенам человека. Рассмотрены различия в микобиоте при компостировании и вермикомпостировании различных отходов.
Б. Караагац1, А. Эсен2, К.М. Оволаби3, Е. Пиндза4,5
Ключевые слова: уравнение КдФ-Кавахары, метод коллокации, тригонометрический базис B-сплайнов пятой степени, устойчивость
Страницы: 263-276
В данной работе рассматривается эффективный численный метод - метод коллокации - для получения численных решений уравнения КдФ-Кавахары. Численный метод основан на конечно-элементной формулировке и сплайн-интерполяции на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени. Сначала уравнение КдФ-Кавахары распадается на связанное уравнение с использованием вспомогательной переменной вида υ=uxxx. Затем метод коллокации применяется к связанному уравнению вместе с разностью вперед и формулой Кранка-Николсона. Благодаря этому мы получаем систему алгебраических уравнений в терминах переменных времени и на основе тригонометрического базиса B-сплайнов пятой степени. Для определения ошибки между численным и точным решениями вычисляются нормы ошибки L2 и L∞. Результаты иллюстрируются на двух численных примерах с их графическим представлением и сравнением с другими методами.
С.В. Лукашевич, С.О. Морозов, А.Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия lukashevich@itam.nsc.ru
Ключевые слова: устойчивость пограничного слоя, пористые покрытия, ламинарно-турбулентный переход, эксперимент, моделирование
Страницы: 27-45
Выполнен обзор работ, посвященных исследованию стабилизации высокоскоростного пограничного слоя с помощью пористых покрытий. Рассмотрены все используемые в экспериментальных исследованиях покрытия. Показано, что при оптимальных параметрах пористое покрытие может в значительной мере стабилизировать вторую моду возмущений и задержать ламинарно-турбулентный переход высокоскоростного пограничного слоя. Представлен обзор численных исследований пористых покрытий и показано, что для моделирования пористого покрытия используются специальные граничные условия или течение рассчитывается в каждой поре покрытия. Большая часть результатов расчетов, полученных с использованием линейной теории устойчивости и при прямом численном моделировании, хорошо согласуются с экспериментальными данными. Приведены примеры методов оптимизации пористых покрытий и использования перспективных метаматериалов
Исследуются возможности и преимущества дополнительного канала комбинационного рассеяния в ИК-области спектра при определении микрофизических параметров аэрозоля. Рассмотрены особенности совместного восстановления комплексного показателя преломления m = mreal + i × mimage и бимодальной функции распределения сферических частиц по размерам U ( r ) по лидарным данным. Возможность оценки m + U ( r ) исследуется для слабопоглощающих частиц с mimage ≤ 0,010 при mfine ≠ mcoarse. Тестирование алгоритмов проводится для одного mfine = 1,50 + i × 0,01 и девяти mcoarse ( mreal = 1,40; 1,50; 1,60, mimage = 0,0001; 0; mreal = 1,40; 1,50; 1,60, mimage = 0,0001; 0,001; 0,01). Для учета влияния вклада частиц различных фракций в их суммарную концентрацию используются 462 эмпирические модели U ( r ).
Е.Н. ЕГОРОВ1, С.И. САНДАЛОВ2, Н.И. КОЛЬЦОВ1 1Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, Чебоксары, Россия enegorov@mail.ru 2Чебоксарское производственное объединение им. В. И. Чапаева, Чебоксары, Россия sandalov-1963@yandex.ru
Ключевые слова: базальтовые волокна, бутадиен-метилстирольный, изопреновый и бутадиен-нитрильный каучуки, резина, реометрические, упруго-прочностные, эксплуатационные и динамические свойства
Страницы: 374-378
Исследовано влияние базальтовых волокон на реометрические, физико-механические, эксплуатационные и динамические (вибропоглощающие) свойства резины, используемой для подрельсовых прокладок. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного (СКМС-30АРК), изопренового (СКИ-3) и бутадиен-нитрильного (СКН 2655) каучуков включала вулканизующие агенты (сера, N,N′-дитиодиморфолин, тетраметилтиурамдисульфид), ускоритель вулканизации (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид), активаторы вулканизации (оксид цинка, стеариновая кислота), мягчители (масло индустриальное И-12А, канифоль), противостарители (N-фенил-N′-изопропил-пара-фенилендиамин, воск ЗВ-П, ацетонанил Н), наполнители (каолин, технический углерод марок N 220 и П 514, диоксид кремния Zeosil 1165 МP) и другие ингредиенты. Показано, что с возрастанием содержания базальтовых волокон в резиновой смеси наблюдается увеличение прочностных свойств и твердости вулканизатов. Базальтовые волокна уменьшают изменения упруго-прочностных характеристик вулканизатов после суточного термоокислительного старения на воздухе и воздействия стандартной нефтяной жидкости СЖР-1. Улучшенными динамическими (вибродемпфирующими) свойствами обладает вулканизат резиновой смеси, включающий 12.0 мас. ч. базальтовых волокон на 100.0 мас. ч. каучуков.
В.А. Паламарчук1,2,3, Л.С. Лебедева4, Н.А. Павлова4, Р.Р. Хайруллин1, Н.Е. Баишев4 1Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, Тюмень, Россия palamarchuk97@inbox.ru 2ГАУ ЯНАО "Научный центр изучения Арктики", Салехард, Россия 3Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, Москва, Россия 4Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Якутск, Россия lyudmilaslebedeva@gmail.com
Ключевые слова: песчаные массивы криолитозоны, мерзлотно-гидрогеологические условия, водоносные талики, источники подземных вод, ресурсы подземных вод
Страницы: 24-36
Изучены мерзлотно-гидрогеологические условия тукулана Махатта в Республике Саха (Якутия), где распространены мощные таликовые водоносные горизонты. В первой половине июля 2021 г. дебит источников ручья Мугур-Тарын составлял 690 л/с, что меньше по сравнению с данными 1973-1974 гг. (770-930 л/с). Современные данные подтверждают стабильность химического состава надмерзлотных и межмерзлотных вод обследованных песчаных массивов за последние десятилетия. По химическому составу воды источников гидрокарбонатные кальциево-магниевые с минерализацией 13-50 мг/дм3. По данным маршрутных наблюдений и материалов дистанционного зондирования выявлено, что за последние 40-50 лет площадь песчаного массива, закрепленная растительным покровом, увеличилась примерно на 18 %. Это привело к понижению температуры пород, изменению водно-теплового баланса массива и снижению водных ресурсов таликовых водоносных горизонтов.
Т.А. Буренина1, Е.В. Федотова1, Ч. Ф. Занг2 1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия 2Южно-китайский общеобразовательный университет, Гуанчжоу, Китайская Народная Республика
Ключевые слова: осадки, сток, речные бассейны, водосборные бассейны, высотная зональность ландшафта, Западный Саян
Страницы: 26-40
Статья посвящена изучению эвапотранспирации в ландшафтных комплексах северного макросклона Западного Саяна. Обобщены литературные и авторские данные по эвапотранспирации, полученные на экспериментальных водосборах в бассейне р. Малый Кебеж, на одном из которых в 70-е годы в качестве эксперимента 50 % площади водосбора было пройдено рубкой. Выполнены расчеты суммарного испарения фитоценозов на бассейновом уровне с учетом высотной поясности. Расчет эвапотранспирации на объектах исследования проведен по натурным данным, полученным в результате лесоводственных и геоботанических исследований и гидрологических наблюдений. На основе дешифрирования космических снимков и использования цифровых моделей рельефа проведена классификация ландшафтно-гидрологических комплексов для бассейнов рек Кебеж и Тайгиш, для которых рассчитаны составляющие эвапотранспирации. Показано, что эвапотранспирация в темнохвойной тайге Западного Саяна является важной составляющей водного баланса, значительная доля обеспечивает непроизводительный расход влаги на испарение осадков, перехватываемых кронами деревьев. Установлено, что структура эвапотранспирации изменяется по высотным поясам в соответствии с вертикальной дифференциацией климатических параметров и продуктивности растительности. Расчетные данные эвапотранспирации для различных ландшафтно-гидрологических комплексов позволили косвенно оценить их вклад в формирование стока речных бассейнов. Представленные материалы могут служить теоретическим ориентиром для ландшафтно-гидрологических исследований в умеренно-холодной зоне.
А.В. Алаторцев1, А.Н. Колесник1, С. Ши2, Л. Ху3, В.Н. Карнаух1, А.С. Астахов1 1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия aiaks1986@mail.ru 2Первый институт океанографии МПР Китая, Циндао, Китай 3Океанический университет Китая, Циндао, Китай
Ключевые слова: Ледовая экзарация, донные осадки, голоцен, литология, геохимия, Восточно-Сибирское море
Страницы: 1249-1257
В колонках донных осадков Восточно-Сибирского моря голоценового периода выявлены слои с текстурами перемешивания и слои, разделенные перерывами в осадконакоплении, соответствующие двум уровням моря - современному и более низкому раннеголоценовому. Слои отличаются резко выраженной хаотичной изменчивостью текстурного рисунка (пятнистость, разнонаправленная полосчатость), колориметрических и геохимических характеристик (пилообразные кривые распределения). Такой характер изменений связывается с ледовой экзарацией - механическим воздействием на морское дно льдов/айсбергов - и может использоваться при выявлении подобных слоев в других кернах региона с целью формирования представительной базы данных, прогнозирования и разработки мер по минимизации разрушительной деятельности льдов и айсбергов на морское дно в пределах арктического шельфа.
"И.А. Давлетшин1, Н.С. Душин1, О.А. Душина1, Н.И. Михеев1, Р.Р. Шакиров1, С.А. Исаев2"
"1Институт энергетики и перспективных технологий ФИЦ «Казанский научный центр РАН», Казань, Россия davlet60@mail.ru 2Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Россия isaev3612@yandex.ru"
Ключевые слова: лунки, интенсификация теплообмена, гидравлическое сопротивление
Страницы: 669-674
Выполнены экспериментальные исследования теплоотдачи и гидравлических потерь в канале, одна стенка которого представляла собой поверхность с траншейными лунками. Рабочая поверхность имела четыре ряда лунок, поочередно расположенных под углами 45° и - 45° к оси канала. На ламинарном режиме теплоотдача и потери давления оказались близкими к соответствующим параметрам гладкого канала. На турбулентном режиме получена 1,5-кратная интенсификация теплоотдачи по отношению к теплоотдаче в гладком канале. Получена зависимость прироста потерь давления от числа Рейнольдса, качественно согласующаяся с зависимостью для каналов с песочной шероховатостью.
Э.М. Горбунова, С.М. Петухова, А.Г. Иванов
"Институт динамики геосфер им. акад. М. А. Садовского РАН, Москва, Россия emgorbunova@bk.ru"
Ключевые слова: Массовый взрыв, железорудное месторождение, Лебединский карьер, скорость смещения грунта, гидрогеологический отклик
Страницы: 24-37
Представлен анализ результатов сейсмической и гидрогеологической регистрации массового взрыва, проведенного 22.09.2021 г. в Лебединском карьере Курской магнитной аномалии. При взрыве четырех групп блоков определены значения максимальной скорости смещения грунта в пяти пунктах наблюдений, расположенных на эпицентральных расстояниях 1.7 - 4.9 км, и амплитуды гидрогеологических откликов обводненной надрудной толщи в двух наблюдательных скважинах. Основные параметры взрывов, оказавшие наибольшее сейсмическое воздействие на массив, использованы для расчета максимальной скорости колебаний в волне по установленной ранее зависимости. Расхождения между зарегистрированными и расчетными параметрами отмечены в ближней зоне взрыва первой группы блоков, разрабатываемых в рудно-кристаллическом массиве на приведенных расстояниях 106- 198 м/кг1/3. При осуществлении взрывов в осадочных отложениях на приведенных расстояниях 405 - 512 м/кг1/3 прослежено отличие в формировании волнового поля. Полученные данные могут быть привлечены для контроля технологии буровзрывных работ.
А.С. Исмагилова, Н.Д. Лушников
Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия ismagilovaas@yandex.ru
Ключевые слова: информационные системы, нейронные сети, защита информации, программный комплекс
Страницы: 20-28
Рассмотрены особенности автоматизированной реализации хэширования биометрических персональных данных, информационных ресурсов пользователя, информационной системы в целом. Основой созданной математической модели является искусственная нейронная сеть, предназначенная для хэширования биометрических образов в папке администратора учётной записи с применением математических методов. Объект исследования - информационные системы. Предмет исследования - средства защиты информации с использованием биометрической многофакторной аутентификации.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
