Одной из отличительных черт Тувинского сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса является повсеместное присутствие в раннепалеозойских осадочно-вулканогенных последовательностях конгломератов мощностью от первых десятков метров до километра. В работе приведены первые результаты геохимических, изотопно-геохимических (Sm-Nd, Rb-Sr) методов и U-Pb геохронологические исследования валунов и галек гранитоидов конгломератовой толщи раннекембрийской баянкольской свиты Систигхемского прогиба. Их изучение позволило установить несколько источников поступления обломочного материала в результате разрушения гранитоидов различного возраста и изотопно-геохимического состава. Так, на эрозионный срез палеосборной площади довендского тектонического блока в раннем кембрии были выведены как минимум два комплекса гранитоидов: 1) ранневендский (~590 млн лет) и 2) позднерифейский (~630 млн лет), связанный с плавлением довендской коры островодужного типа, образованной из деплетированного мантийного источника (εNd(T) = +8.0...+8.6). В настоящий момент гранитоидов с таким возрастом и изотопно-геохимическими характеристиками в пределах Тувинского сегмента не обнаружено. Вероятно, восстановленные на основе изучения обломочной части конгломератов, комплексы гранитоидов эродированы или погребены под более молодыми отложениями и в настоящий момент не выходят на дневную поверхность. Таким образом, изучение обломочной части конгломератов баянкольской свиты позволило получить первую информацию о докембрийской истории тектонического блока, разрушение пород которого привело к накоплению этой терригенной толщи.
М.Ю. БЕЛАШ, Е.В. ВЕПРИКОВА, И.П. ИВАНОВ, Н.В. ЧЕСНОКОВ, О.П. ТАРАН
Институт химии и химической технологии СО РАН, Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр СО РАН”, Красноярск, Россия belash_mikhail@mail.ru
Ключевые слова: кора сосны, пористая подложка, биокомпозитное удобрение, мочевина, дигидрофосфат калия, пролонгированное действие
Страницы: 223-231
Предложен способ получения биокомпозитных удобрений с повышенной водостойкостью, основанный на последовательной пропитке подложек из коры сосны растворами мочевины и дигидрофосфата калия. Методом растровой электронной микроскопии исследовано строение полученных подложек из коры сосны и удобрений на их основе. Установлена способность биокомпозитных удобрений на основе подложек из коры сосны к медленному вымыванию минеральных компонентов водой в течение длительного времени. В результате обработки удобрений водой при комнатной температуре в течение 15 сут из них удаляется азот, фосфор и калий не более 34.4, 74.3 и 58.4 мас. % соответственно (от их исходного содержания), что свидетельствует об эффекте пролонгированного действия биокомпозитных удобрений из коры сосны. Показано, что применение подложки, полученной экстракционной обработкой коры сосны органическими растворителями, позволяет создать удобрение с большей устойчивостью к удалению водой азота по сравнению с удобрением на основе подложки, полученной обработкой коры сосны 1 % раствором NaOH. Вегетационные эксперименты по проращиванию семян овса сорта “Мегион” выявили одинаковое ростостимулирующее действие биокомпозитных удобрений на основе подложек, полученных разными способами: длина ростков и корней увеличилась в 1.5 раза по сравнению с контрольным опытом (водой). Проведенные исследования продемонстрировали перспективность разработанных удобрений в качестве альтернативы традиционным водорастворимым удобрениям и свидетельствуют о возможности применения для их получения как исходной коры сосны, так и отходов ее экстракционной переработки.
Впервые для Лено-Алданского междуречья получены данные о температуре горных пород до глубины 650 м по скважине с восстановившимся тепловым режимом. Геотермическими измерениями установлена аномальная для территории мощность многолетнемерзлой толщи (750-780 м). Изменение температуры пород с глубиной отражает нестационарный современный режим мерзлой толщи с отрицательным геотермическим градиентом до глубины 200-300 м. Оценена мощность многолетнемерзлой толщи и рассмотрены возможные причины ее отличия на относительно недалеко расположенных участках.
Т.К. ЩЕГЛОВА, А.В. РЫКОВ
"Алтайский государственный педагогический университет, Барнаул, Россия tk_altai@mail.ru"
Ключевые слова: Е.А. Ащепков, полевые исследования, Государственный архив Новосибирской области, Алтайский край, русские старожилы, архитектура, методика полевой работы
Страницы: 5-14
В статье анализируется экспедиция известного специалиста по народному зодчеству Е.А. Ащепкова, касающаяся изучения архитектуры русского населения Каменского Приобья Алтайского края. Основными источниками данной публикации являются документы личного фонда Е.А. Ащепкова в Государственном архиве Новосибирской области. Авторы отмечают, что эта экспедиция мало изучена, ее материалы редко используются. В ходе анализа экспедиционных материалов авторы опровергают установившиеся в историографии даты проведения экспедиции и, используя метод реконструкции и биографический метод, делают вывод о проведении полевых работ на территории Каменского Приобья в 1944 г. В статье частично реконструируется маршрут экспедиции по территории Каменского района Алтайского края, выявляются ранее неопубликованные материалы, дается оценка их источникового потенциала. Особого внимания заслуживает проблема расширения поиска возможных новых экспедиционных выездов, совершенных, по словам архитектора, «единолично», о чем косвенно говорят подписи рисунков, чертежей и фотографий, сделанных собственноручно Е.А. Ащепковым.
А.А. Онучин
"Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия onuchin@ksc.krasn.ru"
Ключевые слова: Сибирский лесной журнал 2022 №3, лесоводство, углерод депонирующие функции лесов, моделирование процессов роста насаждений, краткий редакторский обзор содержания тематического номера
Страницы: 3-5
Представлен краткий обзор содержания статей третьего тематического номера «Сибирского лесного журнала» 2022 г., посвященного лесоводственным проблемам Сибири и реализации климатических проектов.
Введение. Внедряемый компетентностный подход рождает множество вопросов, среди которых: какие навыки должны входить в портфель базовой грамотности XXI в.? Вне зависимости от той или иной позиции критическое мышление относится к универсальным компетенциям в высшем образовании. Цели исследования - экспликация и сравнение концептов критического мышления, предложенных философами, экспертами и практиками образовательной деятельности. Методология. Объект исследования - концепт критического мышления в инженерном образовании. Предмет исследования - место и смысл критического мышления в стандартах высшего образования России (рассмотрен на материале транспортного университета). В качестве приоритетной методологии используется критический, конструктивистский и компетентностный подходы. Обсуждение. Во ФГОС ВО 3++ в перечне универсальных компетенций присутствует позиция формирования «критического мышления» (УК-1). Эта компетенция должна быть сформирована у всех студентов транспортного университета. Конфликт между экспертами (преподаватели, менеджеры, философы) связан с разным пониманием содержания компетенции, ее места в образовательной программе и влияния на профессионализм. Обосновывается мысль, что резкое сокращение объема и номенклатуры курсов сегмента soft skills, неверное толкование понятия и методологии критического мышления менеджерами (делающими ставку на четкое следование стандарту) ведут к росту дилетантизма в преподавании, демонстрируют разрыв философских научных исследований с практикой обучения философии в транспортном вузе. Заключение. Практика формирования критического мышления у студентов инженерных направлений подготовки обнаруживает противоречие между пониманием профессии как системы квалификационных требований (где критическое мышление не имеет значения) и модели профессии как динамического портфеля компетенций (где без него нельзя выстроить успешную карьерную траекторию).
Цель работы - исследование газодинамической структуры сверхзвуковой недорасширенной струи в присутствии жидкого спрея применительно к тематике газожидкостных форсунок. Для регистрации волновой структуры струи используются методы теневой и АВТ-визуализации (адаптивным визуализирующим транспарантом). Для измерения скорости спрея, а также определения его концентрации и дисперсности применяется лазерный доплеровский анемометр (ЛДА). Установлено качественное отличие течения в двухфазном ядре от течения в газовой струе, изучена трансформация диска Маха в широком диапазоне режимов по газу и расходов жидкости. Показана решающая роль градиентного участка струи в области диска Маха в процессе диспергирования жидкости.
В.А. Павлов, Г.В. Бакакин, В.В. Рахманов, С.В. Двойнишников
"Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, г. Новосибирск, Россия pavlov@itp.nsc.ru"
Ключевые слова: смещение длины волны, полупроводниковый лазерный диод, лазерный доплеровский анемометр
Страницы: 3-11
Стабильность длины волны лазерного излучения в зависимости от температуры является важной характеристикой лазерного доплеровского анемометра с хроматическим разделением каналов. Выполнены экспериментальные исследования смещения длины волны полупроводникового лазерного диода на 660 нм в зависимости от температуры и мощности лазерного излучения. Установлено, что температурный дрейф длины волны лежит в пределах 0,2 нм/°C. Показано, что применение полупроводниковых диодов данного типа в лазерных доплеровских анемометрах с хроматическим разделением каналов возможно, но требует тщательного подбора оптических фильтров.
"В.В. Останин1,2, М.А. Суботялов3,4"
"1Алтайский государственный аграрный университет, 656049, Барнаул, пр. Красноармейский, 73 vadim_bh@mail.ru 2Алтайский государственный университет, 656049, Барнаул, пр. Ленина, 61 3Новосибирский государственный педагогический университет, 630126, Новосибирск, ул. Вилюйская, 28 subotyalov@yandex.ru 4Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1"
Ключевые слова: математика, индийская математика, история математики, история науки, религия, философия
Страницы: 3-17
Статья посвящена малоизученной теме научной типологизации направлений исследовательской работы индийских математиков, а также фактора их личности в математической науке. Особое внимание уделяется надрациональной ( сверхрациональной , или парарациональной ) стороне личностей индийских математиков, так как их религиозные представления и философские интуиции, очевидно, не только являлись важнейшими составляющими их характеров, но и зачастую направляли их исследования. Рассматриваются досистемный, системный периоды, а также период персоналий индийской математики. Уже первые великие представители индийской математики (Арьябхата, Варахамихира и Брахмагупта) проявили принцип надрациональности , и каждый образовал целый тренд в историческом продвижении математики в Индии - от свободного сосуществования науки и религии до синтеза науки и религии и их противопоставления.
На основе ранее полученных изотопически независимых спектроскопических параметров Umj , D mjA , D mjB рассчитаны параметры Данхэма Ymj молекулы H36Cl. Вычислены частоты переходов чисто вращательной полосы (0-0) и колебательных полос (1-0), (2-0) и (3-0) вплоть до J max = 25. Проведено сравнение рассчитанных частот переходов с экспериментальными для фундаментальной полосы и первого обертона. Рассчитан RKR-потенциал H36Cl.
А.Ф. Ревуженко
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия revuzhenko@yandex.ru"
Ключевые слова: Геомеханика, математические модели, роль внутренней структуры, поперечные волны
Страницы: 3-12
Рассмотрены основные особенности построения многомасштабных математических моделей геосреды на примере двухмасштабной модели. На первом масштабном уровне среда предполагается линейно упругой, на втором - учитываются пластические деформации и внутреннее трение. Показано, что в первом приближении, когда градиенты напряжений на микроуровне считаются постоянными, принятая модель переходит в упругопластическую, учитывающую локальные изгибы структурных элементов геосреды. Решение задачи о распространении плоских поперечных волн показывает, что волны обладают дисперсией и их скорость с увеличением пластических деформаций уменьшается.
"И.Ю. Фенева1, Е.Г. Сахарова2, А.В. Крылов2"
"1Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия 2Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия katya.sah@mail.ru"
Ключевые слова: эффективность передачи веществ, полиненасыщенные жирные кислоты, эйкозапентаеновая кислота, докозагексаеновая кислота, азот, фосфор
Страницы: 375-389
В пресноводных экосистемах эффективность передачи веществ от фитопланктона к зоопланктону, выражаемая через отношение продукции этих веществ в зоопланктоне к их продукции в фитопланктоне, определяет функционирование вышестоящих трофических уровней. Помимо углерода первичные продуценты передают вверх по трофической цепи физиологически ценные вещества (ФЦВ), включая полиненасыщенные жирные кислоты, азот и фосфор. Эффективность передачи этих веществ в природе сильно варьируется в зависимости от факторов среды, что отражается на качестве биологических ресурсов. Целью настоящего обзора было проанализировать механизмы, регулирующие эффективность передачи ФЦВ от фитопланктона к зоопланктону, и выделить основные потенциальные факторы, которые могут влиять на эффективность их передачи.
Приведены результаты новых минералого-геохимических, геохронологических и изотопных (Sm-Nd, Rb-Sr, O) исследований вулканических пород тыйского комплекса Олокитского прогиба. Они представлены нормально-щелочными толеитовыми базальтами, реже андезибазальтами, образуют фракционированный ряд с вариацией значений магнезиальности (mg # ) в интервале 45-65, с умеренными содержаниями TiO2 (0.73-1.62 мас. %), низкими - P2O5 (0.04-0.25 мас. %) и существенным преобладанием содержаний натрия над калием (Na2O/K2O = 2.1-50.0). В результате метаморфизма превращены в зеленые сланцы, сложенные хлоритом, актинолитом, эпидотом, альбитом с примесью кварца, титанита, ильменита и магнетита. Метабазальты имеют возраст 915 ± 5 млн лет (U-Pb метод, циркон). Они характеризуются широкими вариациями ɛNd( T ) (-3.5…-11.9), 87Sr/86Sr (0.70602-0.70732) и повышенными значениями δ18O (9.0-15.2 ‰) относительно мантийных значений. По изотопно-геохимическим характеристикам изученные метабазальты несут признаки как островодужных вулканитов, так и обогащенных базальтов СОХ. Предполагается, что тыйские метабазальты были образованы за счет плавления литосферной мантии, содержащей субдукционный компонент. Сопоставление полученных данных с вулканитами современных геодинамических обстановок указывает на их близость с базальтами задуговых бассейнов. Показано, что предполагаемый задуговой бассейн может относиться к Нюрундуканской островодужной системе позднемезопротерозойского возраста.
Проведено экспериментально-теоретическое исследование возмущений, порождаемых в пограничном слое на пластине единичными микроразрядами в плазменном актуаторе, действие которого основано на диэлектрическом барьерном разряде. Показано, что возмущения в ближнем поле за актуатором можно интерпретировать как нестационарные полосчатые структуры, которые по мере увеличения расстояния от него трансформируются в веер нарастающих волн Толлмина - Шлихтинга. Также показано, что длина переходной зоны, в которой преобладают возмущения первого типа, аномально большая и достигает значения порядка 100 толщин вытеснения пограничного слоя. Это следует учитывать при анализе паразитных стохастических возмущений, создаваемых плазменными актуаторами, применяемыми для управления ламинарно-турбулентным переходом.
"А.В. Михайленко1, Д.А. Рубан2"
"1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Российская Федерация avmihaylenko@sfedu.ru 2Московский государственный университет технологий и управления, Москва, Российская Федерация ruban-d@mail.ru"
Ключевые слова: библиография, география науки, инновации, растениеводство, экономика АПК
Страницы: 10-26
Устойчивое развитие рисоводства в России требует надежного научного обоснования с экономической точки зрения. Анализ журнальных статей отечественных специалистов, посвященных экономике рисоводства, выявляет их относительно большое количество (44 работы за 5 лет) и разнообразие (11 тематик, отнесенных к 3 тематическим кластерам). Географическое распределение этих статей крайне неравномерно, и большинство из них связаны как по фокусу, так и по привязке авторов с Краснодарским краем. При этом для ряда регионов, развивающих рисоводство (в том числе и весьма успешно), соответствующих статей не установлено вовсе. Во многих статьях цитируется ограниченное количество источников, а использование актуальной международной информации минимально. Результаты указывают на интерес российских специалистов к экономическим аспектам рисоводства, однако текущее состояние соответствующей научной обоснованности является вызовом для устойчивости данного направления растениеводства, что требует реализации специальных научных инициатив.
Исследована новая разновидность Ti-клиногумитовых гранатитов («гранатовых перидотитов») алмазоносного террейна Кумды-Коль в Кокчетавском массиве. Впервые в этих породах диагностированы ультравысокобарическая фаза Ti-хондродит, ортопироксен и контрастно-зональные гранаты с регрессивной зональностью. Ti-хондродит и ортопироксен ранее не описывались в этих породах, а состав граната считался однородным. Основываясь на характере химической зональности граната и ортопироксена выделен пиковый и три регрессивных парагенезиса этих минералов. С использованием гранат-ортопироксеновой геотермобарометрии впервые для террейна Кумды-Коль на основе количественных РТ-оценок Ti-клиногумитовых гранатитов построен детальный регрессивный РТ-тренд, включающий UHP пиковую стадию (55-57 кбар, 1075-1120 °С), и три стадии регрессивного метаморфизма: в UHP (32 кбар, 830 °С), HP (21 кбар, 750 °С) и MP (12 кбар, 740 °С) условиях. Для террейна Кумды-Коль это наиболее подробный РТ-тренд, отражающий субизотермическую декомпрессию при эксгумации коровых пород с мантийных глубин (~ 170 км) в нижнекоровые условия (~ 36 км). Указанные минералогические находки позволили все описываемые стадии метаморфизма реконструировать по одной и той же породе и с использованием различных генераций одних и тех же минералов (граната и ортопироксена), образованных на разных стадиях тектонометаморфической эволюции кумдыкольского террейна. Сохранение реликтов минеральной зональности ранних метаморфических стадий, по всей вероятности связано с высокими скоростями подъема, обусловившими быстрое снижение РТ-параметров и кратковременность регрессивного метаморфизма. Практически полная идентичность полученного РТ-тренда террейна Кумды-Коль с РТ-трендом террейна Барчи подтверждает единую тектонометаморфическую эволюцию всей западной (алмазоносной) части Кокчетавского массива.
Исследуется возможность определения ориентации молекул Н2О, адсорбированных на поверхности нанопор аэрогеля SiO2. Выполнен квантово-химический расчет энергии взаимодействия свободной молекулы Н2О с молекулами Н2О, адсорбированными на поверхности нанопоры при их хаотической и упорядоченной ориентации. Проведен анализ экспериментальных данных по уширению колебательно-вращательных линий поглощения Н2О в нанопорах аэрогеля. Показано, что экспериментальные данные соответствуют модели упорядоченно ориентированных молекул Н2О на поверхности нанопор.
"Л.В. Карпенко1, А.В. Гренадерова2, А.Б. Михайлова2, О.В. Подобуева2"
"1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия karp@ksc.krasn.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия agrenadyorova@sfu-kras.ru"
Ключевые слова: болото, макроугольковый анализ, пирогенные прослойки, пики притока древесного угля, динамика пожаров
Страницы: 3-13
Приведены результаты реконструкции локальных пожаров в правобережной части долины р. Дубчес (средняя тайга Приенисейской Сибири) в голоцене на основе стратиграфического анализа торфяной залежи. Объектом исследований стало верховое сосново-кустарничково-сфагновое болото с хорошо развитым древесным ярусом из сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Мощность залежи - 4.15 м, ее возраст проинтерпретирован 11 радиоуглеродными датами, возраст придонного слоя торфа - 11802 ± 52 14C лет назад (л. н.). В торфяной колонке на глубинах 3.25, 3.15, 2.90, 2.65 м обнаружены следы пожаров в виде пирогенных прослоек. Динамику пожаров реконструировали по методике подсчета макроскопических частиц угля Сharcoal. Установлены время, периодичность и интенсивность пожаров на суходолах, окружающих болото. В динамике локальных пожаров выделены четыре периода: около 12000-10000, 8250-7250, 6300-4000, 2400 календарных лет назад (кал. л. н.) - по настоящее время. Локальные пожарные эпизоды древесного угля пришлись на следующие даты: 11600, 11150, 10500, 7800, 5900, 5450, 4600, 1900, 1200 и 250 кал. л. н. Отмечено, что наиболее высокая пожарная активность наблюдалась в раннеголоценовое время, о чем свидетельствует повышенное содержание макроугольков в торфе. Основной причиной пожаров, вероятно, были аномально засушливые весеннее-летние сезоны, обусловленные сухим и теплым климатом. Болото было пройдено пожаром 7790, 7030, 5610 и 4890 кал. л. н. Пирогенная деструкция торфа минимальна, что свидетельствует о слабой или средней интенсивности торфяного пожара. Пожары на болоте способствовали активизации лесообразовательного процесса. В позднем голоцене воздействие пожаров на болотный массив прекратилось, произошла смена лесных фитоценозов сильно обводненными грядово-мочажинными комплексами.
"В.П. Мельников1,2,3,4, В.И. Осипов5, А.В. Брушков6, А.Г. Алексеев7,8, С.В. Бадина6,9, Н.М. Бердников1, С.А. Великин10, Д.С. Дроздов1,11, В.А. Дубровин12, М.Н. Железняк10, О.В. Жданеев13, А.А. Захаров14, Я.К. Леопольд15, М.Е. Кузнецов16, Г.В. Малкова1, А.Б. Осокин17, Н.А. Остарков18, Ф.М. Ривкин1, М.Р. Садуртдинов1, Д.О. Сергеев5, Р.Ю. Фёдоров1,2, К.Н. Фролов13, Е.В. Устинова1,3, А.Н. Шеин15"
"1Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, 625026, Тюмень, ул. Малыгина, 86, Россия melnikov@ikz.ru 2Тюменский государственный университет, 625003, Тюмень, ул. Володарского, 6, Россия r_fedorov@mail.ru 3Тюменский индустриальный университет, 625000, Тюмень, ул. Володарского, 38, Россия e.v.ustinova@mail.ru 4Методология междисциплинарных исследований криосферы ТюмНЦ СО РАН, 625026, Тюмень, ул. Малыгина, 86, Россия 5Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, 101000, Москва, Уланский пер., 13, стр. 2, Россия osipov@geoenv.ru 6Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, Ленинские горы, 1, Россия brouchkov@geol.msu.ru 7Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова, 109428, Москва, Рязанский просп., 59, Россия adr-alekseev@yandex.ru 8Московский государственный строительный университет, 129337, Москва, Ярославское ш., 26, Россия 9Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, 117997, Москва, Стремянный пер., 36, Россия bad412@yandex.ru 10Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 677010, Якутск, ул. Мерзлотная, 36, Россия velikin2000@mail.ru 11Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе, 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, Россия ds_drozdov@mail.ru 12ФГБУ Гидроспецгеология, 123060, Москва, ул. Маршала Рыбалко, 4, Россия dva946@yandex.ru 13ФГБУ "Российское энергетическое агентство", 129085, Москва, просп. Мира, 105, стр. 1, Россия zhdaneev@rosenergo.gov.ru 14ПАО "Транснефть", 123112, Москва, Пресненская наб., 4, стр. 2, Россия zakharovaa@ak.transneft.ru 15ГАУ ЯНАО "Научный центр изучения Арктики", 629008, Салехард, ул. Республики, 20, офис 203, Россия kamnevyk@gmail.com 16ФАНУ Востокгосплан, 680000, Хабаровск, ул. Запарина, 67, Россия m.kuznetsov@vostokgosplan.ru 17ООО "Газпром добыча Надым", 629730, Надым, ул. Пионерская, 14, Россия osokinab@mail.ru 18Министерство Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики, 119002, Москва, Большой Могильцевский пер., 7, стр. 2, Россия n.ostarkov@vostokgosplan.ru"
Ключевые слова: глобальное изменение климата, многолетняя мерзлота, топливно-энергетический комплекс, фоновый мониторинг, геотехнический мониторинг, геокриологический стационар, оттаивание с поверхности, ущерб, Арктика
Страницы: 3-18
За последние 30 лет отмечено существенное повышение температуры верхних горизонтов вечной (многолетней) мерзлоты: в среднем на 2.5 °C в Российской Федерации. С этим связаны деградационные тенденции в мерзлоте, отрицательно сказывающиеся и на природных ландшафтах, и на инженерной инфраструктуре. Хозяйствующие субъекты пытаются защитить свои предприятия, вкладываясь в инженерные мероприятия и наблюдения за изменением параметров мерзлых оснований сооружений. Одно из лидирующих мест здесь занимает топливно-энергетический комплекс, на предприятиях которого начинает внедряться система автоматизированного геотехнического мониторинга многолетнемерзлых грунтов. В ближайшей перспективе (5-10 лет) система станет обязательной для каждого объекта, расположенного в зоне вечной мерзлоты. Но пока в разных регионах и организациях геотехнический мониторинг мерзлоты ведется по различным методикам, нередко в урезанном объеме, без учета природных тенденций и при отсутствии соответствующего анализа и прогнозирования. При этом практически всеми игнорируются фоновые изменения, происходящие независимо от хозяйственной деятельности. Это резко снижает эффективность мониторинга. Причина состоит, с одной стороны, в недостатках регламента наблюдений и обработки данных, а с другой - в том, что в Российской Федерации фоновый геокриологический мониторинг природных условий ведется в крайне недостаточном объеме. В результате возможность достоверного прогноза на средне- и долгосрочную перспективу изменения состояния многолетнемерзлых грунтов весьма ограничена. С точки зрения развития топливно-энергетического комплекса проблема усугубляется отсутствием обмена данными между отдельными его компаниями как в рамках регионов, так и на федеральном уровне. Предложена схема организации федерального мониторинга мерзлоты на основе создания системы федеральных геокриологических полигонов, где сочетаются два вида мониторинга: фоновый природный государственный мониторинг и геотехнический мониторинг земле- и недропользователей (в первую очередь топливно-энергетического комплекса).
В.А. АБРАМОВА, Л.В. ЗАМАНА
Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия vera_abramova79@mail.ru
Ключевые слова: рудные месторождения, дренажный сток, кислые воды, формы миграции, техногенные ландшафты
Страницы: 321-332
Представлены результаты гидрогеохимических исследований дренажных вод горнопромышленных объектов (отвалы, карьеры, хвостохранилище) Орловского танталового месторождения (Забайкальский край). Установлено, что дренажные воды из-под отвалов вскрышных пород и из шпуровых скважин характеризуются кислыми и слабокислыми реакциями среды и высокой минерализацией (до 4232 мг/л). По химическому составу эти воды преимущественно сульфатные с аномально высокими концентрациями алюминия, фтора, халько- и сидерофильных элементов. Воды хвостохранилища отличаются нейтральными и слабощелочными реакциями среды, повышенным содержанием вольфрама и мышьяка. Согласно термодинамическим расчетам основных форм миграции элементов в дренажных водах показано, что для большинства металлов характерно преобладание простых катионных форм, вторыми по значимости являются сульфатные и фторидные комплексы. Определено, что средние значения концентраций Mn, Al, Be, Zn, Fe, Li, Со, Ni, Cu, W, F- и SO42- существенно превышают нормативы предельно допустимых концентраций для водных объектов рыбохозяйственного, хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, что связано как с составом руд и вмещающих пород данного месторождения, так и с техногенной деятельностью.
Исследованы макрокинетические закономерности горения и кинетики термического разложения энергетических конденсированных композиций, содержащих высокоэнтальпийные полиазотистые соединения на основе системы фуразановых, фуроксановых и азепинового циклов и поли-2-метил-5-винилтетразола в качестве активного связующего. В интервале давлений азота 1 ÷ 6 МПа определены линейные скорости высокотемпературных превращений (горения) составов с разным соотношением компонентов. Обнаружено, что скорость горения композиций из полициклических соединений и поли-2-метил-5-винилтетразола превышает скорость горения отдельных компонентов, причем синергетический эффект повышается с понижением давления азота в системе. Кинетические исследования тепловыделения при термическом разложении энергетических композиций в интервале температур 50 ÷ 350 °С в изотермических и неизотермических условиях показали, что в прессованных составах имеет место взаимодействие реагентов, приводящее к значительному росту скорости термического распада смеси относительно скорости разложения отдельных компонентов. Полученные данные свидетельствуют о том, что одной из причин роста скорости горения при смешении компонентов может быть смена ведущей реакции горения в результате химического взаимодействия компонентов бинарного состава.
С.А. Суспицын
"Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск susp@ieie.nsc.ru"
Ключевые слова: экономика федерализма, математические модели, прогнозы, стратегическое планирование, регионы, Азиатская Россия, Сибирь
Страницы: 3-31
Выполнен анализ структуры экономики РФ и ее европейской и азиатской макрозон по укрупненным агрегатам видов экономической деятельности (ВЭД). Обоснованы оценки макроструктурных последствий для экономики при переходе к равновесной стратегии формирования приоритетов развития агрегатов ВЭД. Предложена схема построения приоритетов социально-экономического развития на основе пропорций показателей добавленной стоимости и численности занятых. Оценены возможные сдвиги стоимостных пропорций агрегатов ВЭД при переходе к равновесной стратегии формирования занятости населения. Уточнены оценки макроструктурных приоритетов развития на основе показателей эффективности региональных экономик. Изучены макроструктурные приоритеты и пропорции использования добавленной стоимости в регионе (на инвестиции, доходы населения, прочие расходы) и рассчитаны перспективные оценки макроструктурных изменений в укрупненных зонах РФ на период до 2030 г.
"А.А. Акиньшин1, Н.Б. Аюпова2, В.П. Голубятников2, Н.Е. Кириллова2, О.А. Подколодная3, Н.Л. Подколодный3,4"
"1JetBrains, Санкт-Петербург, Россия andrey.akinshin@gmail.com 2Институт математики им. С.Л. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия ayupova@math.nsc.ru 3Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия opodkol@bionet.nsc.ru 4Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия pnl@bionet.nsc.ru"
Ключевые слова: нелинейная динамическая система, фазовый портрет, гиперболическая стационарная точка, матрица линеаризации, периодическая траектория, цикл, математическая модель, циркадный осциллятор
Страницы: 227-240
Для модели циркадного осциллятора, реализованной в виде шестимерной нелинейной динамической системы, установлены условия единственности стационарной точки и условия существования периодической траектории (цикла). Разработано клиент-серверное приложение, позволяющее на облачном сервере проводить численные эксперименты с такой моделью и визуализировать полученные результаты.
В 2021 г. Тихоокеанский институт географии (ТИГ) ДВО РАН (Владивосток) отметил свое 50-летие. Директор-организатор института член-корр. АН СССР А.П. Капица еще в 1970 г. определил в качестве основного научного направления нового академического института разработку географического прогноза изменения окружающей среды Дальневосточного региона. Все последующие годы в центре внимания ученых ТИГа оставались проблемы динамики природных систем региона с учетом естественных и антропогенных факторов. Важным направлением научно-исследовательских работ института было изучение территориальных структур хозяйства и расселения, роли географических и геополитических факторов в региональном развитии. За все время существования ТИГом были изучены многие аспекты состояния и тенденций изменения природной, природно-ресурсной и окружающей среды Дальневосточного региона, а также разноранговых территориальных структур хозяйства и расселения.
"И.В. МИНИН1, S. ZHOU2, О.В. МИНИН1"
"1Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия ivminin@tpu.ru 2Huaiyin Institute of Technology, Huai'an, China zs41080218@126.com"
Ключевые слова: теория Ми, резонанс Фано высокого порядка, мезоразмерная сферическая частица, экстремально высокие электромагнитные поля
Страницы: 697-703
Представлены результаты численного моделирования на основе теории Ми эффекта суперрезонанса для диэлектрической сферы с низким показателем преломления. В качестве материала мезоразмерной сферы использована вода. Впервые показано, что не только ранее изученные слабодиссипативные мезоразмерные сферы из материала со «средним» (~ 1,5) и высоким (более 2) показателем преломления, но и сферы из материала с низким показателем преломления (~ 1,3) поддерживают эффект резонанса Фано высокого порядка, связанного с внутренними модами Ми. При этом интенсивности резонансных пиков как для магнитного, так и для электрического полей в окрестности полюсов сферы могут достигать огромных значений порядка 106-107 в окрестности полюсов сферы из воды с параметром размера Ми ~ 70, занимающими граничное положение с геометрической оптикой.
Проведена ревизия системы флористической классификации степной растительности Хакасии и юга Красноярского края в пределах Назаровской и Минусинских котловин. На основании формализованного анализа 462 геоботанических описаний, опубликованных в синтаксономических работах, установлено разнообразие классов Festuco-Brometea и Cleistogenetea squarrosae в объеме 3 порядков, 7 союзов и 11 ассоциаций. Ряд ранее описанных синтаксонов сведен в синонимы, валидизирована ассоциация Artemisio glaucae-Caricetum pediformis Makunina 2006 nom. inval. и описана новая субассоциация. С использованием экологических оптимумов растений проведена ординация синтаксонов. Построена обобщенная схема экологической структуры степной растительности, учитывающая ключевые экологические градиенты - увлажнения, каменистости и засоления почв.
Впервые исследован массив ультрамафитов субвулканического генезиса у подножия горы Ханлаута (Кольский полуостров) на расстоянии ~2 км от юго-западной оконечности расслоенного массива Падос-Тундра дунит-гарцбургит-ортопироксенитового состава, вмещающего зоны хромитовой и нетрадиционной платинометалльной минерализации. Изученное тело сложено микротонкозернистыми гарцбургитами с резко подчиненными ортопироксенитами и обладает скрытозональным строением. Оно имеет субширотное простирание, небольшие размеры с видимой мощностью ~0.1 км и обладает «блоковым» строением коренных выходов, отражающих интенсивное растрескивание тела в ходе дегазации и резкого охлаждения исходного коматиитового расплава. Обнаруженный элемент столбчатой отдельности (гексагонального сечения) согласуется с субвулканической природой тела. В его строении выделяются две зоны. Зона I сформирована более магнезиальным по составу оливином со значениями индекса Mg# 86.0-87.9 (0.15-0.21 мас. % MnO). Зона II характеризуется менее магнезиальным оливином (Mg# 81.8-84.1), имеющим устойчиво более высокую примесь марганца (0.19-0.30 мас. % MnO). Указанная зональность согласуется с латеральным распределением акцессорных хромшпинелидов с максимальными значениями Mg# (более 20) в зоне I. Второстепенные породообразующие минералы представлены ортопироксеном (Mg# 86.3-87.2), амфиболами серии тремолит-актинолит и антофиллитом автометасоматического происхождения. В качестве акцессорных минералов присутствуют зерна ильменита, гематита (~15 мол. % эсколаита, Cr2O3, в твердом растворе), одно- и двухфазные зерна сульфидов (локально в срастании с гематитом) со срастаниями Co-содержащего пентландита (Ni/Fe = 0.9-1.3; 1.00-16.74 мас. % Co; до 1.7-6.8 мас. % Cu) и хизлевудита. Вероятный фронт кристаллизации тела продвигался в западном направлении с формированием зоны II из более фракционированного расплава заметно меньшей магнезиальности. Резкий рост значений фугитивности кислорода обеспечил формирование аномальных парагенезисов хромита и ильменита, в которых значения Mg# ильменита значительно превышают Mg# сосуществующего хромита. Геохимические характеристики пород в отношении петрогенных, малых, рассеянных, редкоземельных и высокозарядных литофильных элементов, а также вариации составов и кристаллизационные тренды хромшпинелидов весьма близки и хорошо согласуются с сопоставляемыми из дифференцированных силлов комплекса Чапесвара, также ассоциирующих с массивом Падос-Тундра. Полученные данные доказывают комагматичность массива горы Ханлаута дифференцированным силлам Чапесвара и расслоенному интрузиву Падос-Тундра. Все они кристаллизовались из весьма примитивной, высокомагнезиальной и сравнительно обогащенной железом и хромом магмы, соответствующей Al-недеплетированным коматиитам, и относятся к единой субвулканоплутонической ассоциации, входящей в мегаструктуру Серпентинитовый пояс-пояс Тулппио (СП-ПТ) предположительно палеопротерозойского возраста.
Представлены результаты экспериментальных панорамных измерений поля температуры методом, основанным на регистрации лазерно-индуцированной флуоресценции гидроксильного радикала (OH) при возбуждении двух различных переходов (two-line PLIF) в ламинарном коническом пламени газокапельной смеси этилового спирта и воздуха. Ламинарный поток равномерно перемешанной смеси этиловый спирт/воздух с мелкими каплями организован ультразвуковым распылителем внутри резервуара с жидким этанолом. Свойства двухфазного потока на выходе из сопла без сгорания контролировались оптическим зондом, принцип действия которого основан на времяпролетном методе. Оценки поля температуры выполнены на основе возбуждения линий Q1(5) и Q1(14) перехода (1-0) электронной системы A2∑+ - X2π. Пространственная неравномерность распределения энергии в лазерном «ноже», который освещает центральную плоскость конуса пламени, и изменение энергии импульсов от кадра к кадру были компенсированы использованием дополнительной камеры, регистрирующей распределение интенсивности лазерного излучения в калибровочной кювете.
"Н.Ф. Низаметдинов1, В.Д. Барышников2, А.А. Нагибин1, Р.Ф. Низаметдинов1, А.С. Туякбай1"
"1Карагандинский технический университет, г. Караганда, Казахстан mdig_kstu@mail.ru 2Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, г. Новосибирск, Россия v-baryshnikov@yandex.ru"
Ключевые слова: борт карьера, инженерно-геологическая скважина, керн, образец, прочностные свойства горных пород, коэффициент структурного ослабления, индекс качества массива, методы расчета откосов, коэффициент запаса устойчивости
Страницы: 3-10
Представлен методический подход к обоснованию параметров бортов карьера на основе комплексных геомеханических исследований горных пород в прибортовых массивах по кернам, взятым из специально пробуренных инженерно-геологических скважин. Определены размеры структурных блоков, индекс качества и коэффициент структурного ослабления массива. В лабораторных условиях изучены прочностные и физические свойства горных пород. Оценка устойчивости бортов карьера различными методами расчета позволила убедиться в хорошей сопоставимости полученных результатов. Рекомендованы оптимальные параметры бортов карьера.
Э.Я. Рапопорт, Ю.Э. Плешивцева
"Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия edgar.rapoport@mail.ru"
Ключевые слова: системы с распределёнными параметрами, подвижные объекты технологической теплофизики, оптимизация стационарных состояний, оптимальное управление переходными режимами, программное управление, альтернансный метод, синтез оптимального управления
Страницы: 3-19
Рассмотрена задача оптимального по типовым критериям качества управления подвижными объектами с распределёнными параметрами применительно к актуальной проблеме оптимизации температурных режимов работы технологических установок непрерывного действия для предварительного нагрева полуфабрикатов перед последующей обработкой давлением. Определены оптимальные по расходу энергии распределения мощности тепловыделения по длине нагревателя в стационарных режимах его работы, выступающие в роли искомых проектных решений объекта. Предложены алгоритмы программного и позиционного управления переходными режимами работы нагревательной установки, оптимальные по типовому квадратичному критерию качества в условиях заданной точности равномерного приближения конечного пространственного температурного распределения к требуемому. Показано, что процедура синтеза оптимального регулятора сводится к построению системы управления с линейными обратными связями по неполному измерению состояния при нестационарных коэффициентах передачи, определяемых предварительным расчётом программного управления.
Основная цель настоящего исследования - определить место и роль сочинений Максима Грека, направленных против апокрифических сказаний, в его рукописном наследии. Решение задач - выявить списки текстов, провести текстологический анализ, описать рукописную традицию - позволяет раскрыть особенности обличительной практики публициста. Изложены результаты изучения трех сочинений Максима Грека, не вошедших в состав прижизненных авторских кодексов. Установлено расхождение в трактовке Максимом Греком сюжета о ниспосланной Господом грамоте, представленного в сочинении-миниатюре «Ответ о небесной грамоте» и «Послании некоему мужу». Обнаружен первоначальный вариант, сохранившийся в автографе писателя, «Сказания об иерействе Христа», описана история текста памятника. Исследована рукописная традиция «Послания некоему мужу», увлекшемуся «Луцидариусом», проанализированы принципиальные различия двух установленных редакций. Формат изученных текстов интересен как один из опытов в творческой лаборатории публициста, отражающий зарождение замысла и практику начального этапа работы автора над темой, входящей в интердискурс феномена лжи.
"А.А. Изгарская1, Е.А. Гордейчик2"
"1Институт философии и права Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия aizgarskaya@gmail.com 2Новосибирский государственный педагогический университет, Новосибирск, Россия ekaterina_nsk@mail.ru"
Ключевые слова: теория модернизации, неоинституциональная концепция мировой культуры, миросистемный подход, сравнительное образование, критическая педагогика
Страницы: 5-21
Введение. Современное человечество оказалось на развилке путей к новой системе. В связи с этим актуальным становится вопрос о возможности перехода к эгалитарной форме организации общества и роли образования в этом процессе. Различные точки зрения о возможных путях к эгалитарному обществу присутствуют в науке и находят отражение в содержании образования. В статье представлены результаты критического анализа онтологии и теоретико-методологического арсенала теории модернизации и неоинституциональной концепции мировой культуры в области решения проблем современного образования, а также показаны преимущества миросистемного подхода. Методология. В качестве методологического основания критического анализа используются понятие «парадигма» (Т. Кун) и идея И. Лакатоса о том, что парадигма обладает преимуществом, если сформированная в ее рамках научно-исследовательская программа имеет большую эмпирическую область. Обсуждение. Теория модернизации и неоинституциональная концепция мировой культуры являются конкурирующими парадигмами для миросистемного подхода. Провозглашая ценности эгалитарного общества, в силу ограниченности онтологии и теоретико-методологического арсенала эта теория не дает возможности видеть, а следовательно, и решать реальные проблемы современного мира и образования, которые этим ценностям противоречат. Существующая в научных публикациях критика неоинституциональной концепции мировой культуры позволяет ставить вопрос о регрессивном характере ее научно-исследовательской программы. Заключение. Теория модернизации и неоинституциональная концепция мировой культуры являются европоцентричными направлениями социальной науки. Их сторонники описывают процесс распространения эгалитарных ценностей, но оба направления являются отражениями идеологии централизованной современной миросистемы и легитимируют ее расширение.
"А.С. Верещагин1,2,3, И.В. Казанин1,2, В.Н. Зиновьев1, В.М. Фомин1,2"
"1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СO РАН, Новосибирск, 630090, Россия vereshchag@itam.nsc.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия kazaniniv@gmail.com 3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, 630073, Россия"
Ключевые слова: композитный сорбент, гелий, микросферы, мембранно-сорбционный метод, численное моделирование, короткоцикловая адсорбция, гиперболическая модель
Страницы: 3-19
Показана гиперболичность конвективной части модели течения воздушно-гелиевой смеси через слой гранулированного сорбента с учетом фильтрации Форхгеймера. С учетом диффузии воздуха и гелия внутрь цилиндрических гранул и удержания гелия микросферами разработана численная модель одномерного течения воздушно-гелиевой смеси через адсорбер, заполненный гранулированным сорбентом. В рамках рассматриваемой модели проведена верификация численного алгоритма в задачах о фильтрации газа через пористую среду и о распространении волны давления, образованной пришедшей ударной волной, по газовой среде. Получены экспериментальные и расчетные данные, которые хорошо согласуются. Проведено моделирование фазы обогащения в рамках метода короткоцикловой адсорбции с использованием бифункционального сорбента на основе микросфер, которое показало возможность увеличения массовой доли гелия в воздушно-гелиевой смеси практически в два раза (с 0,7 до 1,3%) при степени извлечения гелия 90,4%.
Приведен обзор экспериментальных результатов, полученных с участием авторов настоящей статьи, а также в других исследованиях по генерации и развитию локализованных возмущений двух- и трехмерных пограничных слоев. Обсуждаются сопутствующие волновые явления, вклад пространственно-временных деформаций поля скорости исходного ламинарного течения в его переход к турбулентному состоянию в пограничных слоях на поверхности летательных аппаратов, включая малоразмерные беспилотные летательные аппараты.
Исследуется модель межрегиональной торговли при монополистической конкуренции производителей. Получена локальная сравнительная статика симметричной общественной оптимальности по транспортным издержкам. Особое внимание уделяется ситуациям свободы торговли и автаркии. Для случая двух регионов получены контринтуитивные результаты: (1) при малых транспортных издержках в одном из регионов общественное благосостояние может как увеличиваться, так и уменьшаться; (2) при больших транспортных издержках либерализация торговли ухудшает общественное благосостояние в одном регионе и улучшает в другом.
Рассматривается модель атмосферного канала оптической связи на рассеянном излучении между земной поверхностью и беспилотным летательным аппаратом (БПЛА). Методом Монте-Карло оценивается, как меняются ослабление полезного сигнала, минимальная энергия в импульсе источника, обеспечивающая устойчивую связь, и максимальная скорость передачи информации в зависимости от оптико-геометрических условий формирования канала связи. На основе полученных результатов сформулированы рекомендации для выбора оптимальных конфигураций систем оптической связи на рассеянном излучении с БПЛА.
В статье анализируются категория тенденции и ее связь с категорией развития. Объясняются причины усиления внимания ученых к проблемам выявления и описания тенденций. Рассматриваются наиболее популярные виды тенденций в современной науке. При поиске адекватного определения категории «тенденция» обобщается опыт современных естественных и общественных наук. Обосновывается вывод о фундаментальном методологическом значении категории тенденции в научном познании.
Представлен сравнительный анализ существующих и потенциально возможных методических приемов разграничения зонально-провинциальных объединений лесоболотных и торфяно-болотных комплексов. Показано, что на геоморфологических разностях местоположений в условиях непрерывного взаимодействия с элементами климата, почвами и растительностью осуществляется их относительно автономное развитие во времени и пространстве. На примере северной части междуречья Оби и Томи в соответствии с критериями такой относительной автономности охарактеризованы естественные индикационные вариации таксационной и фитоценотической структуры коренных болотных сосняков и для сопоставления - суходольных. В рядах их современной типологической и морфоскульптурной организации рассмотрены причинно-следственные связи экосистемного разнообразия и продуктивности с водно-минеральными условиями произрастания, однозначно оказывающими влияние на состав возрастных поколений «материнских» древостоев, маломерного подроста и ювенильных групп возобновления. По признакам размерности положительных элементов фитогенного микро- и мезорельефа типизированы крупнобугорковые и подушкообразные поверхности олиго- и мезотрофных сосняков с мшисто-лишайниково-кустарничковой растительностью, в торфяных залежах которых регулярно локализуются мерзлотные водоупоры и ледяные линзы-перелетки. В особо увлажненных эутрофных сосняках с травяно-мшистой и низкотравной растительностью фитогенный рельеф рассмотрен в системе разновысотных, рассеянных и слившихся кочек, а также приствольных бугров, которые образованы каркасами опорно-скелетных корней, драпированных хвойно-листовым опадом, ветошью трав, очесом бриевых (Bryidae Engl.) и гипновых (Hypnales W. R. Buck et Vitt.) мхов. С учетом этих и ряда других факторов оценивается тренд неоднозначного расселения самосева и подроста сосны ( Pinus L.) под пологом «материнских» древостоев. Фитоценотическая и таксационная индикация сосняков, основанная на системно-выборочном методе оценки, расширяет представление о сравнительном диапазоне изменчивости структуры как болотных, так и суходольных сосняков, достигших климаксовой или приблизившихся к ней стадий саморазвития.
И.А. Бабий1, С.Т. Им1,2,3,4, В.И. Харук2,3 1Сибирский государственный университет науки и технологий им. М. Ф. Решетнева, Красноярск, Россия 2Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярск, Россия 3Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 4Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова, Абакан, Россия
Ключевые слова: биомасса, дистанционное зондирование, аллометрия, углерод, мониторинг, РСА
Страницы: 487-506
Динамика лесной биомассы бореальных лесов оказывает существенное влияние на глобальные углеродные циклы. Оценки биомассы способствуют пониманию углеродного баланса лесной растительности в Сибири. Рассмотрены методики оценок надземной биомассы лесов на основе радиолокационных данных дистанционного зондирования, используемые в современных исследованиях (2010-2021 гг.). Описываются применяемые методики оценок биомассы, включая этапы полевых исследований, предварительной обработки данных, и моделирования связей данных дистанционного зондирования (ДЗ) с биомассой. Радиолокационное зондирование обладает ограниченными возможностями для оценки биомассы лесов, связанные с характеристиками съемочной аппаратуры и параметрами древостоев. В современных исследованиях производится комбинирование оптических и радиолокационных данных ДЗ, позволяющее получить более точные оценки биомассы с помощью моделей регрессий, машинного обучения и специальных методик (BIOMASAR, SWCM, MaxEnt). Применение данных об оптической глубине растительного покрова, оцененной по данным микроволновой съемки, позволяет решить проблему насыщения при оценке больших величин биомассы. Cравнение точностей методик оценки биомассы затруднено из-за отсутствия единых подходов проведения экспериментов и вычисления погрешностей. Ошибки оценки биомассы на основе оптических и радиолокационных данных значительно варьируются и в среднем составляют ~25 %. Оценка биомассы бореальных лесов Сибири затруднена из-за малого количества опорных полевых материалов. В настоящее время для оценки биомассы бореальных лесов с высоким пространственным разрешением является перспективной разработка методики на основе алгоритмов машинного обучения применительно к данным радиолокационного дистанционного зондирования со спутников Sentinel-1 и ALOS-PALSAR.
Ксенолиты высокоглиноземистых пироксенитов в четвертичных базальтах влк. Сигурд Западного Шпицбергена представлены шпинелевыми и шпинель-гранатовыми клинопироксенитами, шпинель-гранатовыми вебстеритами и вебстеритами. Гранобластовая структура, содержащая реликты гипидиоморфно-зернистой магматической структуры, смена минеральных ассоциаций и наличие признаков частичного плавления отражают их многоэтапное формирование. Задача исследования состояла в определении последовательности и термодинамических условий смены минеральных ассоциаций, а также в установлении их возраста Re-Os, U-Pb, Sm-Nd и Rb-Sr изотопными методами. Установлено, что первичная ассоциация пироксенитов, включавшая высокоглиноземистые Opx, Cpx и Spl, была преобразована в результате нескольких этапов: (1) замещение Spl→Grt с образованием гранатсодержащих вебстеритов и клинопироксенитов, (2) развитие келифитовых Opx-Spl кайм вокруг зерен Grt, (3) образование Amph, (4) распад твердых растворов в Cpx и Opx, (5) частичное плавление. Сопоставление с опубликованными данными позволяет предполагать, что первичная ассоциация по соотношению Al2O3 и MgO близка к Opx + Cpx ± Spl кумулатам, образовавшимся в результате кристаллизации базальтовых расплавов при давлении 1.2 ГПа и степени кристаллизации ~ 15 %, но ниже 2.0 ГПа, когда из расплава кристаллизуются Grt и Cpx, т. е. в нижней коре. Параметры равновесия Grt-Opx ассоциации в пироксенитах равны 1060-1310 °C и 2.2-3.3 ГПа, и на Р-Т диаграмме их точки располагаются ниже кривой фазового перехода Spl→Grt в системе CaO-MgO-Al2O3-SiO2, соответствуя модельной континентальной геотерме с плотностью поверхностного теплового потока 60 мВ/м2 и несколько выше. Это свидетельствует о замещении Spl→Grt и образовании гранатсодержащих пироксенитов уже в условиях малоглубинной верхней мантии. Образование Opx-Spl келифитовых кайм вокруг зерен Grt указывает на последующее понижение Т и Р до значений выше кривой фазового перехода Grt→Spl. Оно подтверждается наличием в пироксенах структур распада твердых растворов, возникших при понижении температуры на 100-150 °C. Изотопный состав Re и Os в валовых пробах Spl-Grt вебстеритов, не испытавших частичного плавления, соответствует возрасту 457.0 ± 3.5 млн лет, отражающему время преобразования первичной Cpx-Opx-Spl ассоциации в гранатсодержащую. Близкое значение (488.6 ± 5.9 млн лет) получено U-Pb методом для циркона из Spl-Grt вебстерита также без признаков плавления. Типоморфными признаками автохтонных магматических цирконов обладают кристаллы из Spl-Grt клинопироксенита с явными признаками частичного плавления. Они образуют единый возрастной кластер 310.7 ± 3.3 млн лет, который отражает возраст кристаллизации расплава в пироксенитах. Итак, Spl пироксениты, вероятнее всего, являются Opx + Cpx ± Spl кумулатами - продуктами кристаллизации базальтовых расплавов в условиях нижней коры. Последующее замещение Spl→Grt и образование гранатсодержащих вебстеритов и клинопироксенитов, происходившее уже в условиях малоглубинной верхней мантии, может рассматриваться как показатель деламинации континентальной коры региона в мантию, а полученная Re-Os изохронным методом датировка в 457.0 ± 3.5 млн лет как наиболее вероятная оценка верхней возрастной границы деламинации коры в мантию. Последующий затем подъем литосферы Шпицбергена, проявившийся в образовании Opx-Spl келифитовых кайм вокруг граната, распаде твердых растворов в пироксенах и частичном плавлении, не был, по-видимому, значительно оторван по времени от этапа деламинации и продолжался до 300 млн лет и менее.
Получены новые экспериментальные данные о потенциале замерзания воды Воркмана-Рейнольдса и токе от внешнего источника через фронт плавления льда. Предложена новая модель явления, учитывающая захват протонов и гидроксид-ионов ловушками заряда, в качестве которых выступают междоузлия решетки льда. Модель дает полуколичественное объяснение наблюдаемых особенностей явления.
15 октября 2022 года главный редактор журнала “Химия в интересах устойчивого развития/ Chemistry for Sustainable Development”, научный руководитель Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН академик РАН Зинфер Ришатович Исмагилов отмечает свой юбилей - 75 лет со дня рождения.
"В.Я. Рудяк1,2"
"1Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, Новосибирск, Россия valery.rudyak@mail.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: газ, жидкость, молекулярное моделирование, процессы переноса
Страницы: 673-678
Целью работы является анализ существующих и использующихся методов прямого молекулярного моделирования физических процессов и явлений. В частности, обсуждаются методы молекулярной динамики, броуновской динамики, прямого статистического моделирования Монте-Карло, стохастического молекулярного моделирования. Во всех случаях анализируются основные особенности этих методов, точность моделирования и перспективы развития. Рассматриваются примеры решения оригинальных задач, в частности, моделирования коэффициентов переноса газов в объеме и наноканалах.
А.К. Алексеев, А.Е. Бондарев
"Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, Москва, Россия aleksey.k.alekseev@gmail.com"
Ключевые слова: локальная погрешность аппроксимации, ансамбль численных решений, экстраполяция Ричардсона, обратная задача, уравнения Эйлера
Страницы: 343-358
В предлагаемой работе разность решений на ансамбле численных решений, полученных независимыми методами, использована для оценки локальной (поточечной) погрешности аппроксимации. Для оценки данной погрешности использована обратная задача, сформулированная в оптимизационной постановке. Вследствие инвариантности уравнений к преобразованиям сдвига рассматриваемая задача является некорректно поставленной. Поэтому для получения устойчивых решений использована регуляризация нулевого порядка по Тихонову. Для подтверждения работоспособности предложенного алгоритма проведены численные расчеты для двумерных течений невязкого сжимаемого газа. Оценки погрешности аппроксимации, полученные с помощью решения рассматриваемой обратной задачи, демонстрируют удовлетворительное соответствие с оценками погрешности, полученными с помощью экстраполяции Ричардсона, при существенно меньших затратах вычислительных ресурсов.
Представлены рассчитанные интенсивности трех полос поглощения 1-0, 2-0 и 3-0 радиоактивного изотополога хлористого водорода H36Cl. Интенсивности линий были рассчитаны с использованием параметров эффективного дипольного момента, полученных с помощью изотопических соотношений из параметров одного из самых распространенных изотопологов этой молекулы H35Cl. Параметры Н35Cl были подогнаны к интенсивностям линий, представленным в базе данных HITRAN2020.
"С.В. Сердюков1,2, М.В. Курленя1, А.В. Яблоков1,2, Т.В. Шилова1,2, Р.А. Ефремов1,2"
"1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Красный проспект, 54, 630091, г. Новосибирск, Россия aleksanderserdyukov@yandex.ru 2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, просп. Академика Коптюга, 3, 630090, г. Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: Горная геофизика, инженерная сейсморазведка, физико-механические свойства горных пород, сейсмоустойчивость, мониторинг, многоканальный анализ поверхностных волн, частотно-временной представление, поляризационный анализ
Страницы: 3-11
Предложен новый подход к обработке многоканальных данных поверхностных волн, повышающий помехоустойчивость определения дисперсионных кривых фазовых скоростей волн Рэлея за счет анализа траектории движения частиц в частотно-временной области на основе применения преобразования Стоквелла к двукомпонентным сейсмическим записям. Работоспособность подхода продемонстрирована на примерах обработки синтетических и полевых данных малоглубинной сейсморазведки.
Полуостров Камчатка - один из наиболее тектонически-активных регионов мира с большим разнообразием и высокой интенсивностью проявлений современного вулканизма. В последнее десятилетие достигнут существенный прогресс в изучении глубинного строения под Камчаткой, благодаря томографическим исследованиям с использованием сейсмологических данных с постоянных сейсмостанций КФ ФИЦ ЕГС РАН и временных сетей, установленных на некоторых ключевых объектах. Задача настоящего обзора состоит в том, чтобы систематизировать десятки разрозненных геофизических работ по Камчатке и на их основе построить цельную картину функционирования вулканических систем. Особое внимание здесь уделяется Ключевской группе вулканов, которая, благодаря множеству многомасштабных исследований, находится среди наиболее хорошо изученных вулканических областей в мире. Согласно полученным результатам региональной томографии, особый характер активности Ключевской группы определяется ее близостью к области разрыва Тихоокеанского слэба. Среднемасштабные томографические исследования показали, что из этого разрыва поднимается астеносферный поток, который при достижении подошвы коры в районе влк. Шивелуч, распространяется далее горизонтально в сторону Ключевской группы. Сейсмические модели коры в районе Ключевской группы выявили различные механизмы магматического питания трех наиболее активных вулканов: Ключевского, Безымянного и Толбачика. Наконец, локальные сейсмические сети, установленные на отдельных вулканах Камчатки, позволили построить детальные изображения верхнекоровых очагов, непосредственно ответственных за текущие извержения. Сопоставление результатов по камчатским вулканам с томографическими моделями по нескольким другим вулканам мира позволило выявить общие закономерности систем питания активных магматических систем.
Изучали сообщества напочвенных жесткокрылых (жужелиц и чернотелок) (Coleoptera: Carabidae et Tenebrionidae) горных котловин Алтая (Курайская и Чуйская) и Тувы (Улуг-Хемская и Убсу-Нурская, в последней исследованы засушливый западный и более гумидный восточный сектор). Сборы проводились в одних и тех же местообитаниях с интервалом примерно в 60 лет: в 1962-1963 и 2018-2020 гг. Проанализированы изменения климата за этот период. В целом климат характеризуемых степных котловин сохранил черты резко-континентального с отрицательными среднегодовыми температурами, дефицитом влаги и высокой частотой колебаний всех параметров. Во всех регионах наблюдается повышение среднегодовых температур, а в последние 10-20 лет - и годового количества осадков, наиболее сильно - в Улуг-Хемской котловине, создавая предпосылки к снижению аридности экологических условий. За 60 лет динамическая плотность жуков изученных таксонов изменилась в несколько раз, иногда более чем на порядок. При этом плотность представителей более ксерофильного семейства чернотелок упала, а более мезофильных жужелиц - возросла. При сравнении доли чернотелок в населении различных местообитаний в 1960-е годы с их долей в 2018-2020 гг. практически во всех случаях наблюдается резкое, в несколько раз, снижение их участия в сообществах. В котловинах Тувы становится больше видов жужелиц, имеющих более северное или более широкое (полизональное и/или транспалеарктическое) распространение. Такие виды встречаются как в регионах с гумидным, так и с аридным климатом. Эти изменения видовых композиций и сообществ герпетобионтных жуков могут отражать смягчение климатических условий из-за некоторого увеличения количества осадков в изученном регионе. Средние значения индексов видового разнообразия и выравненности не отличаются в целом для состояний экосистем “прежде” и “теперь”. Также нет статистически значимых отличий и для общего видового богатства и общей численности. Зато заметны межгодовые различия для некоторых индексов разнообразия, рассчитанных для экосистем Алтая в 2018 и 2020 гг. Это может говорить о том, что различия между общими показателями разнообразия сообществ герпетобионтных жесткокрылых в сухие и влажные годы перекрывают многолетний тренд, вызванный изменениями климата, и популяции видов, обладающих различными жизненными стратегиями в сообществах, быстро отвечают на эти изменения без потери общей структурной сложности животного населения.
"В.В. Сергеев1,2, В.А. Федосеев1,2, Д.А. Шапиро1"
"1Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королёва, г. Самара, Россия vserg@geosamara.ru 2ИСОИ РАН, ФНИЦ "Кристаллография и фотоника" РАН, г. Самара, Россия vicanfed@gmail.com"
Ключевые слова: цифровой видеосигнал, цифровой водяной знак, фазовое встраивание, защита видеосигналов
Страницы: 3-13
Представлен новый метод встраивания стойких цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в видеосигнал. Суть метода состоит в добавлении к каждому пикселю видеосигнала малозаметной синусоидальной последовательности, развивающейся во времени и имеющей индивидуальную фазу. Двумерное поле этих фаз соответствует изображению встраиваемого ЦВЗ. Описаны простые алгоритмы встраивания и извлечения ЦВЗ из видеосигналов. Приведены результаты экспериментальных исследований, демонстрирующие высокое качество извлечения ЦВЗ при их визуальной неразличимости, а также стойкость встроенной информации к искажениям видеоконтейнера.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
