Т. Г. РЯЩЕНКО
"Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия ryashenk@crust.irk.ru"
Ключевые слова: минералы легкой и тяжелой фракций, агрегаты, углистые включения, частицы метеоритов, коэффициенты зрелости и устойчивости, глинистые минералы, minerals of light and heavy fractions, aggregates, carbon-bearing inclusions, meteoritic particles, coefficients of maturity and stability, clay minerals
Страницы: 102-110 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Изучены аргиллиты, глины, тонкозернистые пески со следами связности и песчаный аллювий пещеры Горомэ (Окинское плато в Восточном Саяне). Впервые рассмотрены результаты минерального состава терригенных компо нентов легкой и тяжелой фракций этих отложений, полученные методом количественного иммерсионного анализа. Морфологические особенности минералов свидетельствуют об отсутствии следов окатанности; преобладание рудных компонентов определяет повышенную массу тяжелой фракции в глинах и песках; наибольшая степень химической зрелости отмечается в аргиллитах. Установлены общие и частные особенности легких и тяжелых минералов; вы явлено присутствие большого количества агрегатов и углистых включений со структурой древесины в составе лег кой фракции, а также частиц метеоритов среди тяжелых компонентов. Для глин и аргиллитов методом фазового рент геноструктурного анализа определен состав глинистых минералов, среди которых преобладает смектит слабой сте пени трансформации. Высокое содержание агрегатов в пещерных аргиллитах, глинах и тонкозернистых песках под тверждается результатами исследований по методу «Микроструктура». Рассматриваются предположения (гипоте зы) относительно углистых включений, метеоритных частиц и формирования агрегатов. Древесная микроструктура в углистых включениях может свидетельствовать о наличии следов кострищ в пещере; появление метеоритных частиц, возможно, связано с переотложением «надземных» осадочных пород. Предложены два варианта образования эпигене тических агрегатов: в условиях положительных температур в результате переменного увлажнения-высыхания осад ка; в условиях отрицательных - в результате перестройки микроструктуры под влиянием физико-химических про цессов.
"Д. В. ЧЕРНЫХ1,2, Р.Ю. БИРЮКОВ1, Д.В. ЗОЛОТОВ1, Д.К. ПЕРШИН1,2"
"1Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656038, Барнаул, ул. Молодежная, 1, Россия chernykhd@mail.ru 2Алтайский государственный университет, 656049, Барнаул, пр. Ленина, 61, Россия dmitrypersh@gmail.com"
Ключевые слова: наземные покровы, дистанционное зондирование, Алтайский край, Республика Алтай, группы ландшафтов, матрицы переходов, land covers, remote sensing, Altai Krai, Republic of Altai, groups of landscapes, transition matrices
Страницы: 104-115 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
На основе данных дистанционного зондирования с применением геоинформационных методов проведен анализ про странственно-временной динамики наземных покровов (land covers) репрезентативных водосборных бассейнов Алтай ского региона (Алтайский край и Республика Алтай). В качестве ключевых территорий использованы: для бессточной области Обь-Иртышского междуречья и левобережья Верхней Оби - смежные бассейны оз. Горькое, рек Касмалы и Бар наулки на Приобском плато (Алтайский край); для правобережья Верхней Оби - бассейн р. Большой Речки на Бий ско-Чумышской возвышенности и древних обских террасах (Алтайский край); для низкогорий и среднегорий Северо-За падной провинции Русского Алтая - бассейн р. Белой (Алтайский край); для низкогорий и среднегорий Северной и Се веро-Восточной Алтайских провинций - бассейн р. Маймы (Республика Алтай). Для рассматриваемой территории адаптирован алгоритм, позволяющий анализировать актуальное состояние наземных покровов и выделять основные векторы их преобразования. Использована серия разновременных космических снимков Landsat для трех временных срезов. Выявлено, что равнинные бассейны степной и лесостепной зон характеризуются меньшей амплитудой измене ний наземных покровов по сравнению с горными. Для бессточной области Обь-Иртышского междуречья и левобережья Верхней Оби наиболее показательно снижение доли пахотных угодий и высокая естественная динамика водных объ ектов. Для правобережья Оби характерна наименьшая динамика всех типов наземных покровов и значима динамика искусственных водных объектов. В горных бассейнах произошло значительное снижение доли лесопокрытых площадей преимущественно в пользу естественных травяных сообществ в результате хозяйственной деятельности. Кроме того, показано, что направления изменений и переходов различных типов наземных покровов могут существенно различать ся для разных групп ландшафтов.
В.М. САВКИН
"Институт водных и экологических проблем СО РАН, 630090, Новосибирск, Морской проспект, 2, Россия savkin@iwep.nsc.ru"
Ключевые слова: водохранилища, регулирование стока, маловодные и многоводные периоды, весеннее наполнение, неглубокое сезонное регулирование, половодье, дождевые паводки, reservoirs, flow regulation, low-water and high-water periods, spring water filling, shallow seasonal regulation, high water, rain floods
Страницы: 115-121 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Показано, что неблагоприятное внутригодовое распределение речного стока, маловодные и многоводные периоды осложняют использование водных ресурсов Новосибирского водохранилища и сопровождаются рядом негативных по следствий. Анализируются возможности создания водохранилищ в бассейне и влияние их на сток верхней Оби. В ка честве примера использования водных ресурсов в условиях экстремальной водности реки рассматривается Новосибир ское водохранилище. Отмечается, что, несмотря на неглубокое сезонное регулирование стока, водохранилище позволяет снизить негативные последствия паводковых и маловодных ситуаций. В настоящее время для верхней Оби характерно увеличение повторяемости маловодных лет и маловодных циклов продолжительностью два года и более. За период 1959-2015 гг. многоводным был 21 год, средними по водности - 11 лет, маловодными - 24 года. Рассмот рены изменения водности верхней Оби за период 2012-2015 гг., который включает экстремально маловодный, много водный и средний по водности годы. Анализ режима использования водных ресурсов Новосибирского водохранилища в условиях маловодья показывает, что прогнозы весеннего притока в водохранилище не позволяют принимать доста точно качественные управленческие решения, соответствующие экстремальным условиям формирования годовой низкой приточности. В отдельные периоды теплая весенняя погода вызывает интенсивное снеготаяние на Алтае, что приводит к подъему уровней воды в местных реках, и приток к водохранилищу увеличивается до семи раз. В целом практически треть многоводного притока воды аккумулируется в Новосибирском водохранилище, что позволяет влиять на процессы затопления и подтопления в нижнем бьефе. В результате выполненных исследований выявлена необходимость более глубокого зарегулирования стока верхней Оби.
"А. А. ВИНОГРАДОВА1, Е. И. КОТОВА2, В. Ю. ТОПЧАЯ3"
"1Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Пыжевский пер., 3, Москва, 119017, Россия anvinograd@yandex.ru 2Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики РАН, ул. Садовая, 3, Архангельск, 163000, Россия ecopp@yandex.ru 3Атлантическое отделение Института океанологии им. П. П. Ширшова РАН, пр. Мира, 1-3, Калининград, 236022, Россия piwis@mail.ru"
Ключевые слова: окружающая среда, атмосфера, аэрозоли, антропогенное загрязнение, метод статистики тра екторий, север европейской территории России, environment, atmosphere, aerosols, anthropogenic pollution, trajectory statistical method, North of the European territory of Russia
Страницы: 108-116 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Проанализированы десятилетние (2001-2010 гг.) закономерности в процессах дальнего переноса воздушных масс и тяжелых металлов к пяти пунктам севера европейской территории России. Рассмотрены пространственные и сезон ные различия этих процессов. Использованы метод статистики обратных траекторий переноса воздушных масс и мо дельное описание дальнего переноса тяжелых металлов на субмикронных аэрозольных частицах. Выявлены наиболее зна чимые источники тяжелых металлов в разные сезоны для различных районов - промышленные центры Мурманской и Архангельской областей, а также более удаленные Свердловская, Ленинградская, Вологодская области, города Киров, Пермь, Норильск. Оценены средние показатели антропогенного загрязнения окружающей среды в фоновых районах Мур манской и Архангельской областей вдали от источников эмиссий. Полученные оценки для свинца и кадмия разумно со ответствуют имеющимся измерениям. Показано, что в рассматриваемых районах только при очень высоких отноше ниях зимней антропогенной концентрации тяжелых металлов к летней (выше 170, что соответствует примерно 50 % случаев) можно в теплое время года пренебречь антропогенным воздействием на окружающую среду. В противном слу чае на не покрытую снегом поверхность почв и водоемов может осаждаться от 14 до 45 % антропогенного годового по то ка тяжелых металлов из атмосферы. Выявлено, что сочетание эффективностей источников и стоков при дальнем ат мосферном переносе ТМ приводит к неоднородному загрязнению рассматриваемой территории, что должно учитывать ся при выборе так называемых фоновых (малозагрязненных) районов отдельно для каждой рассматриваемой примеси.
"М. Г. ВОЛКОВА1, А. И. НЕПОМНЯЩИХ1,2"
"1Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия mariavolkova2008@yandex.ru 2Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия ainep@igc.irk.ru"
Ключевые слова: флюидные включения, кварциты, микротермометрия, солевая система флюида, давление, кон центрация солей, fluid inclusion, quartzite, microthermometry, salt system of fluid, pressure, salinity
Страницы: 65-69 Подраздел: РЕГИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРИРОДЫ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Кварциты месторождения Бурал-Сардык рассматриваются как источник особо чистого кварцевого сырья, по этому содержание в них флюидных включений является важной технологической характеристикой. Флюидные вклю чения изучались в зернах кварца наиболее чистых разновидностей кварцитов «продуктивной толщи»: темно-серые, серые и светло-серые мелкозернистые кварциты и «суперкварциты». Микрокриотермометрические параметры были замерены с помощью криотермокамеры Linkam THMSG-600 (ЦКП «Изотопно-геохимических исследований» ИГХ СО РАН). Распределение флюидных включений в зернах кварца весьма неравномерное. Секущие трещины в зернах кварца содержат флюиды, образуют густонасыщенные ленточные скопле ния и узкие цепочки, которые пересекаются, простираются параллельно или расположены обособленно. При комнат ной температуре наблюдаются двухфазовые флюидные включения. Встречаются флюиды уплощенные изометричной, округлой формы и сложной морфологии с апофизами. В разных типах кварцитов размеры флюидных включений различаются, а характер распределения и фазовый состав одинаковый. Замерить микрокриотермометрические параметры в некоторых включениях не удалось из-за их небольшого размера (менее 8 мкм). Температура плавления льда была замерена во флюидах с хорошо различимой жид кой фазой. Результаты исследований показали, что концентрации солей во флюиде (от 5 до 9 мас.% экв. NaCl) и его плотность возрастают в направлении от сверхчистых «суперкварцитов» к серым кварцитам. В том же направлении происходит увеличение размеров флюидных включений. Определено, что «суперкварциты» характеризуются более вы сокими значениями Р-Т-условий образования по сравнению со светло-серыми мелкозернистыми и серыми кварцитами.
"И. Б. ВОРОБЬЁВА1,2, Н. В. ВЛАСОВА1, М. С. ЯНЧУК1"
"1Институт географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, Россия irene@irigs.irk.ru 2Иркутский научный центр СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, Россия"
Ключевые слова: геосистема, почва, коэффициент биологического поглощения, температура почвы, изменения климата, geosystem, soil, coefficient of biological absorption, soil temperature, changes of climate
Страницы: 100-108 Подраздел: ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В БАССЕЙНЕ ОЗЕРА БАЙКАЛ
Представлены результаты исследований компонентов геосистем, таких как почва и растительность, и их от клика на изменения климата на юго-западном побережье Байкала (пос. Листвянка и прилегающие территории), наиболее освоенной части центральной экологической зоны. Дана характеристика почв населенного пункта и его окружения, исследована взаимосвязь почва-растение, выявлен отклик почвы на изменения температуры. В результа те применения комплекса методов (стандартных и современных) получены новые сведения о компонентах геосистем юго-западного побережья Байкала в условиях современных изменений климата. Установлено, что в настоящее время территория поселка и его окружение испытывают сильное антропогенное воздействие, что проявляется в изменении внутренних связей природных комплексов и, как следствие, в трансформации доминирующих горно-таежных устой чивых геосистем. Обнаруженные высокие концентрации микроэлементов в почве приурочены к придорожным экосис темам и селитебной зоне. Выявлено, что концентрации Ba, Mn, Cu, V и Cr в тканях изучаемых растений достаточ но высокие. Злаки отличаются наименьшим числом элементов (Mn, Cu и V), которые имеют максимально высокие значения. Коэффициент биологического поглощения выше 1 отмечен у Ba, Mn и Cu. Определено, что аномальные температуры воздуха в 2014-2015 гг. отразились на температуре почвы, сумме активных температур и амплитуде между зимними и летними температурами на глубине 20 см на склонах разной экспозиции. Обнаружено, что склон северо-восточной экспозиции более холодный, прогревается весной позже и имеет более продолжительный период от рицательных температур. Выявлено, что климатические аномалии последних лет выразились в повышении зимних температур почвы и продлении летних максимумов, что нашло отражение в увеличении времени вегетационного периода, скорости и продолжительности ледостава на Байкале.
В.В. Васильев, А.В. Вишняков, Г.Ю. Сидоров, В.А. Стучинский
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия vas@isp.nsc.ru
Ключевые слова: матричный фотоприёмник, фотодиод, профиль сканирования, длина диффузии, частотно-контрастная характеристика, функция рассеяния линии (ФРЛ), кадмий-ртуть-теллур (КРТ), моделирование методом Монте-Карло
Страницы: 110-120
Предложен способ оценки объёмной длины диффузии ( Ldif ) фотогенерированных носителей заряда в материале абсорбера фотоприёмных КРТ-матриц, основанный на анализе частотно-контрастной характеристики (ЧКХ) фотоприёмных устройств в нормальном режиме их работы и в режиме работы с пониженным затворным напряжением входных пиксельных транзисторов, когда имеет место многократное переиспускание взаимно наведённых токов соседних фотодиодов (ФД) матрицы. Предложенная математическая модель для ЧКХ КРТ-матриц с перезахватом эмитированных электронов ближайшими пикселями хорошо описывает поведение ЧКХ при переходе ко второму режиму работы, что проиллюстрировано на примере матриц с периодом 30 мкм, размером диодов ~10×10 мкм и толщиной слоя абсорбера 6 мкм. Фигурирующий в модели коэффициент передачи тока инжекции прямосмещённого ФД на соседний пиксель зависит от геометрических параметров матрицы и Ldif и может быть использован для определения последней.
Е.Б. КРИВЦОВ, П.В. ПАНТИЛОВ, М.В. МОЖАЙСКАЯ, А.В. ГОНЧАРОВ
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия john@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: горючий сланец, крекинг, жидкие продукты, тиофен, сернистые соединения
Страницы: 210-215
Исследован состав продуктов крекинга высокосернистого горючего сланца Кашпирского месторождения при различных условиях проведения процесса (продолжительность и температура). Установлены характерные особенности влияния условий термообработки на изменения состава жидких продуктов крекинга горючего сланца. Показано, что крекинг органического вещества горючего сланца сопровождается образованием широкого набора низкомолекулярных сернистых соединений, попадающих в состав масел. Исследованы изменения группового состава серосодержащих соединений масел, выявлены особенности распределения производных тиофена, бензо- и дибензотиофена в составе жидких продуктов крекинга. Показано, что на глубину и скорость деструкции серосодержащих структурных фрагментов керогена оказывают значительное влияние температура и продолжительность процесса. Полученные данные позволяют улучшить понимание закономерностей термических превращений серосодержащих структурных фрагментов органического вещества высокосернистых горючих сланцев в процессе крекинга.
А.А. Онучин, И.Н. Павлов, А.В. Пименов
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия onuchin@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: Бебия Сергей Михайлович, леса Абхазии, монография, обзор, рецензия
Страницы: 99-103
Разработана двумерная математическая модель регенеративного теплообменника для системы вентиляции с периодическим изменением направления потока воздуха. Такая система позволяет значительно экономить тепловую энергию для обогрева жилого помещения в зимний период. Результаты расчетов по двумерной модели сопоставляются с расчетами по одномерной модели и с экспериментальными данными. Сформулировано определение энергетической эффективности в терминах снижения потери тепловой энергии. Показано, что эффективность регенеративного теплообменника может быть больше 90 %. Методом численного моделирования проведено параметрическое исследование и определено влияние рабочих и конструктивных параметров теплообменника на энергетическую эффективность его работы. В численных расчетах выявлена группа параметров, которые наиболее сильно влияют на энергетическую эффективность системы вентиляции, и даны рекомендации по их оптимизации.
Для разработки экологически безопасного первичного взрывчатого вещества (ВВ) методом совместного осаждения распылением был изготовлен нанотермит Al@KIO4, который при смешивании с тэном (пентаэритриттетранитрат) образует композит PETN/Al@KIO4, используемый в качестве первичного ВВ. С помощью рентгеновской дифракционной сканирующей электронной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения установлено, что термит имеет размер около 200 нм и хорошо распределен. Характеристики горения исследовались с использованием высокоскоростной фотографии и экспериментов по сжиганию в замкнутом пространстве. Результаты показали, что время возникновения детонации в композитах PETN/Al@KIO4 на 60 мкс меньше, чем в чистом тэне, что указывает на то, что термит ускорял процесс перехода тэна от дефлаграции к детонации. Детонационные характеристики композитов подтвердили, что состав PETN/Al@KIO4 может успешно инициировать гексоген и использоваться в качестве первичного ВВ. Были оценены также характеристики безопасности и длительного хранения композита PETN/Al@KIO4, которые показали, что эти параметры стабильны, а инициирующие свойства композита не меняются после 20 лет хранения.
В.В. Морозов, В.А. Чантурия, Г.П. Двойченкова, Е.Л. Чантурия, Ю.А. Подкаменный
Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия dchmggu@mail.ru
Ключевые слова: Алмазы, рентгенолюминесцентная сепарация, реагенты-модификаторы, люминофоры, органический коллектор, спектрально-кинетические характеристики, экстракция, адгезия
Страницы: 122-133
Получены зависимости спектрального распределения мощности люминесцентного излучения и спектрально-кинетические характеристики сигнала рентгенолюминесценции органических коллекторов, обосновывающие возможность их применения в составе реагентов-модификаторов. На основе комплексной оценки эффективности органических жидкостей по их адгезионной способности к алмазам и экстракционной способности к неорганическим люминофорам выбраны следующие органические коллекторы: дизельная техническая фракция, тяжелый газойль каталитического крекинга, их смеси. Установлена возможность замещения спектральных функций органических люминофоров содержащимися в органических коллекторах полиароматическими углеводородами, которые формируют интенсивный сигнал, близкий к сигналу органических люминофоров. Показана высокая эффективность реагентов-модификаторов, включающих в состав композиций органические коллекторы и гидрофобизированные люминофоры Э-515-115-Г5 и ФЛ-530-Г3. В качестве органического коллектора применялась смесь тяжелого газойля каталитического крекинга и дизельной технической фракции в соотношении 6:1 - 9:1. Извлечение слабо- и аномально люминесцирующих алмазов составило 80 -90 %, кимберлита не более 1 %. Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанные реагенты-модификаторы для применения в промышленных схемах рентгенолюминесцентной сепарации алмазосодержащего материала.
Н.М. Зубарев1,2, Е.А. Кочурин1,3 1Институт электрофизики УрО РАН, Екатеринбург, Россия nick@iep.uran.ru 2Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, Москва, Россия 3Сколковский институт науки и технологий, Москва, Россия kochurin@iep.uran.ru
Ключевые слова: нелинейные волны, волновая турбулентность, электрическое поле, свободная поверхность, электрогидродинамика
Страницы: 122-130
Выполнено трехмерное прямое численное моделирование хаотической динамики свободной поверхности диэлектрической жидкости, находящейся во внешнем тангенциальном электрическом поле. В физической модели учитывается влияние энергетической накачки (внешнего воздействия), диссипации энергии (вязкости) и поверхностного натяжения. Показано, что при увеличении напряженности внешнего поля наблюдается переход от турбулентности дисперсионных капиллярных волн (при нулевом поле) к анизотропной электрогидродинамической волновой турбулентности. В предельном случае сильного поля, когда движение жидкости становится существенно анизотропным, формируется каскад мелкомасштабных капиллярных волн, распространяющихся перпендикулярно внешнему полю. В этом режиме движения реализуется новый спектр турбулентности, отличающийся от классического спектра капиллярной турбулентности.
Разработан и введен в эксплуатацию мобильный озоновый лидар на длинах волн зондирования 299 и 341 нм. Лидар способен охватить высоты от 0,1 до 12 км с пространственным разрешение лидарных сигналов от 1,5 до 150 м. Приведены техническое описание мобильного лидара и результаты натурного эксперимента по лазерному зондированию атмосферы в Томске. Полученные эхосигналы и восстановленные профили озона подтверждают информативность измерений в тропосфере. Выполнено сопоставление лидарных и спутниковых (MetOp) измерений.
Проанализирована изменчивость показателя кислотности осадков и потоков влажных выпадений серы и азота на территории Дальневосточного федерального округа Российской Федерации (ДФО). Для анализа использовались данные Росгидромета. Выявлено, что для большей части территории ДФО (Якутия и Забайкалье) характерны щелочные осадки. Однако на юго-востоке региона в рассматриваемый период наблюдался рост кислотности осадков. Среднегодовые значения рН осадков в Приморском крае опустились ниже 5,6 в первом десятилетии XXI в. и достигали в отдельные годы на некоторых станциях мониторинга значений 4,6-4,7. Отмечено, что возрастающее использование азотных удобрений в странах Восточной Азии приводит к увеличению потока атмосферных выпадений азота, которые негативно сказываются на лесной растительности. На международной станции мониторинга EANET Приморская в 2006-2015 гг. в среднем годовой поток влажных выпадений составлял: серы - 6,37 кг/га в год, азота (нитратного и аммонийного) - 6,3 кг/га в год. Сходные величины получены при осреднении данных по всем станциям Приморского края. В 2018 г. этот поток превысил критическое значение 10 кг/га в год. На станции мониторинга Терней в Сихотэ-Алинском биосферном заповеднике потоки выпадений азота были в два раза ниже, чем на Приморской, но на порядок выше, чем в западной части ДФО. Определяющим фактором повышения кислотности осадков и высоких уровней выпадений азота на юго-востоке ДФО является трансграничный атмосферный перенос загрязняющих веществ из центров антропогенной эмиссии в Восточной Азии. Представленный анализ данных не противоречит основным положениям обзоров Росгидромета о состоянии и загрязнении окружающей среды Российской Федерации, а дополняет и детализирует их.
Аrtemisia jacutica Drob. (полынь якутская) - восточносибирский эндем, двулетник. Этот вид распространен на территории Саха-Якутии и юга Средней Сибири, где растет на засоленных разнотравных и остепненных лугах, степных участках, солончаках и солонцах, а также по старым пашням и сорным местам. В Бурятии вид довольно редок и здесь проходит юго-восточная граница его ареала. Эфирное масло полыни якутской в качестве основного компонента содержит хамазулен - соединение, обладающее противовоспалительным эффектом. На основе собственных и литературных данных показано, что на формирование компонентного состава эфирного масла растений оказывают влияние климатические условия, что, очевидно, обеспечивает наилучшую адаптацию растений к условиям произрастания. В результате воздействия климатических условий на компонентный состав эфирного масла растений полыни якутской, образуются два хемотипа - “бурятский” и “якутский”. Установлено, что формирование этих хемотипов происходит вследствие различий в уровне тепло- и влагообеспеченности мест произрастания, выражаемом через гидротермический коэффициент. На соотношение компонентов в эфирном масле в большей степени оказывает влияние температурно-влажностный коэффициент экстремальности, вычисленный на основе годовых данных. Климатические параметры (температура воздуха, атмосферные осадки и др.) и их интегральные характеристики влияют на содержание отдельных компонентов в эфирном масле непосредственно или в сочетании между собой, усиливая или ослабляя влияние друг друга.
Н. В. СИЗОВА
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия sizovanv@mail.ru
Ключевые слова: высокомолекулярные фракции нефти, нефтяные антиоксиданты, инициаторы радикального окисления
Страницы: 341-347
Методом микрокалориметрии исследованы высокомолекулярные нефтяные фракции, которые проявляют нетипичное для этих объектов инициирующее действие на модельную реакцию радикального окисления кумола. На ряде объектов показано, что инициаторы появляются в высокомолекулярных фракциях нефти в процессе выделения их н-углеводородами из нативных нефтей. Установлена незначительная корреляция между содержанием никеля, ванадия и ванадилпорфиринов и инициирующей активностью. Определены инициаторы в свежевыделенных фракциях "кислые смолы", которые при хранении (вследствие химических процессов конденсации) теряют способность инициировать. Данный метод можно расценивать как тестовый на содержание ингибиторов или инициаторов радикального окисления в нефтяных объектах.
А.И. КРЫЛОВА1, Н.А. ЛАПТЕВА2 1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия alla@climate.sscc.ru 2Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора, Кольцово, Россия lapteva@vector.nsc.ru
Ключевые слова: концептуальная модель речного стока, схема маршрутизации, наблюдаемые гидрографы, постоянная и переменная скорости потока, тепловой поток
Страницы: 507-512
Реализован метод переменной по времени скорости потока для концептуальной модели формирования речного стока с целью улучшения маршрутизации потока в бассейне р. Лены. В отличие от моделей, использующих постоянную скорость, в этом подходе скорость, изменяющаяся во времени, зависит от количества стока, генерируемого в ячейке сетки суши. Для оценки скорости потока в приближении прямоугольного поперечного сечения для речного русла используется уравнение Маннинга. Численные эксперименты с постоянной и переменной скоростями потока позволили сравнить модельный сток с наблюдаемыми суточными гидрографами на стоковых станциях Кюсюр, Табага и Верхоянский Перевоз. Приведена оценка теплового потока в бассейне р. Лены на гидропосту Кюсюр за период 2002-2011 гг.
В.П. Ющенко1, С.А. Литвиненко1, О.В. Гофман2, Т.В. Дулуба3 1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия jwp7@mail.ru 2ООО «Конфадекор», Смоленск, Россия o.gofman2014@gmail.com 3ООО «Сен-гобен», Москва, Россия xmargo87@mail.ru
Ключевые слова: синтез апертуры по круговой траектории в воде, фокусировка кругового апертурного синтеза, сканирующее управление положением фокуса, траекторный доплеровский сигнал, опорные траекторные сигналы, реконструкция изображения по траекторному сигналу
Страницы: 112-125
Экспериментально проверяются возможности томографирования объектов в водной среде на акустических волнах посредством кругового апертурного синтеза. Создана экспериментальная установка для реализации метода реконструкции изображения объектов в сечении по траекторному доплеровскому сигналу. Реконструкция изображения осуществляется путём сканирования объекта, помещённого вовнутрь вращающегося цилиндрического резервуара с водой, управляемым фокусом круговой синтезированной апертуры. Приведены алгоритмы управления фокусом и построения изображения. Эксперимент проводился с простейшими тестовыми объектами: металлическим точечным объектом и металлическим стержнем диаметром 2 мм и длиной 10 см. Обсуждаются проблемы реализации кругового апертурного синтеза с использованием цилиндрического вращающегося резервуара с водой с прикреплёнными пьезодатчиками к внутренней стенке резервуара.
А.С. Ермаков1,2 1ООО «Инсейлс Рус», Москва, Российская Федерация 2Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации, Москва, Российская Федерация ermakov4work@gmail.com
Ключевые слова: DevOps, SRE, Agile, Lean, CI/CD
Страницы: 166-181
Методология DevOps достаточно нова для российского бизнеса, что несет в себе ряд проблем по имплементированию данной методологии, а также по интерпретации некоторых ее аспектов. В данной статье будут рассмотрены основные проблемы, с которыми могут столкнуться специалисты, планирующие произвести переход от старых методик к новым. Данные проблемы будут рассмотрены не только со стороны международных практик и опыта, но в основном со стороны природы российского бизнеса и его восприятия новых веяний IT области.
Е.П. Копьев, И.С. Садкин, М.А. Мухина, Е.Ю. Шадрин, И.С. Ануфриев
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия kopyeve@itp.nsc.ru
Ключевые слова: горелочное устройство, снижение вредных выбросов, перегретый водяной пар, низкоэмиссионное сжигание
Страницы: 102-110
На примере дизельного топлива впервые исследованы характеристики горения жидких углеводородов в струе перегретого водяного пара в условиях закрытого топочного пространства. Представлена модернизированная конструкция оригинального горелочного устройства малой мощности, основанная на принципе распыла топлива высокоскоростной струей пара, с возможностью регулировки подачи первичного и вторичного воздуха. Определены показатели вредных выбросов при изменении коэффициента избытка воздуха внутри топки. Впервые проведено сравнение разработанного горелочного устройства с серийным образцом жидкотопливного горелочного устройства- дизельной горелкой Weishaupt. Показано, что добавление перегретого водяного пара обеспечивает высокую полноту сгорания топлива и низкое содержание СО и NOx в продуктах сгорания, отвечающее самым строгим европейским стандартам.
С.А. Кондратьев1, Т.А. Хамзина2 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия kondr@misd.ru 2Институт проблем комплексного освоения недр им. Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: Флотация, уголь, собиратель, время индукции, поверхностная активность, скорость растекания собирателя
Страницы: 123-131
Анализ литературных данных показал предпочтительность использования времени индукции, а не контактного угла в качестве критерия флотируемости угля. Исследована кинетика флотации угля в зависимости от поверхностных по отношению к границе раздела “газ - жидкость” свойств гетерополярных собирателей. На примере шламов угля марки Ж разных месторождений выполнены работы по определению корреляционной связи между скоростью растекания собирателей по поверхности воды и кинетикой флотации углей. Обосновано использование времени перемещения линии контакта сред трех агрегатных состояний по минеральной поверхности как времени индукции. На основании связи скорости растекания собирателя со временем перемещения линии смачивания (время индукции) и скоростью флотации установлено, что флотационная активность собирателя определяется его свойствами по отношению к границе раздела “газ - жидкость”.
Исследовано окисление фенола в водокислородном флюиде в трубчатом реакторе периодического действия при его равномерном нагреве (1 °С/мин) до 600 °С. Увеличение количества O2 сверх стехиометрического отношения на 25 % приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,09 раза. Замена 10 % стехиометрического количества кислорода закисью азота приводит к такому же увеличению степени выгорания углерода в первую очередь за счет его дожигания при температуре ≥ 400 °С. Замена части фенола изопропанолом приводит к повышению степени выгорания углерода в 1,02 раза. Впервые установлено, что гетерогенный механизм окисления фенола в водокислородном флюиде является основным. Однако надстехиометрическое количество O2, а также добавление N2O и изопропанола интенсифицируют газофазное горение углерода. Обнаружено каталитическое влияние Pt-Rh/Pt-термопары на степени превращения фенола в присутствии O2 при температуре выше 135 °С.
На примере лесов еловых формаций европейской тайги России описаны важнейшие функциональные позиции дереворазрушающих грибов (ДРГ) в генезисе лесных сообществ. В еловых лесах изучены возрастные структуры древостоев, величины поражения лесов ДРГ биотрофного комплекса, объемы древесного отпада и участие грибов ксилотрофного комплекса в разложении биомассы валежа по стадиям разложения. В графическом варианте показана структура процесса формирования баланса биомассы коренного таежного ельника, основанная на различиях во временных периодах накопления и разложения биомассы древесных фракций коренных устойчивых ельников. ДРГ выполняют задачу согласования процессов накопления и разложения биомассы лесов, поддерживая ее баланс в динамике лесного сообщества к состоянию оптимальной устойчивости. Участие дереворазрушающих грибов в процессах формирования структур устойчивых лесов еловых формаций следует рассматривать как основную парадигму их функциональных задач в лесных сообществах.
С учетом возможной неравновесности процесса, а именно кинетики фазового перехода газ - конденсат, рассмотрено фильтрационное течение двухфазной многокомпонентной газоконденсатной смеси в окрестности вертикальной добывающей скважины. Приведены результаты численного решения задачи о фильтрации для различных значений дебита скважины и параметров скорости установления термодинамического равновесия в пластовой смеси. Показано, что влияние неравновесности увеличивается при увеличении дебита скважины
О.В. ПЕРЕРВА1,2, М.В. ДМИТРИЕВА1, П.А. СТОРОЖЕНКО1 1Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений, Москва, Россия pererva@eos.su 2Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия
Ключевые слова: тетраметоксисилан, диоксид кремния, диметилкарбонат, бесхлорная технология, утилизация отходов производства
Страницы: 446-456
Рассмотрены опубликованные данные и выполнен анализ технологических аспектов перспективного промышленного процесса бесхлорного получения алкоксисиланов из диоксида кремния. Особое внимание обращено на ключевые вопросы, до настоящего времени не освещенные в литературе. Показано, что сырьевая база синтеза алкоксисиланов может быть расширена за счет микросилики - отхода производства кремния и ферросилиция. Экспериментально подтверждено, что гидроксид калия, используемый как катализатор синтеза алкоксисиланов, может быть рекуперирован и возвращен в процесс. Установлено, что продукты синтеза тетраметоксисилана (Si(OMe)4) из диоксида кремния и диметилкарбоната содержат 55 компонентов (из них 45 высококипящих не идентифицировано). Основными примесями в продуктах реакции являются MeOH, CH2O, MeOMe и (MeO)3SiOSi(OMe)3. Рассмотрены технологические перспективы процесса получения Si(OMe)4 из промышленных отходов.
На основе гипотезы квазистационарности получены соотношения для расчета нестационарного процесса заполнения вакуумной емкости. В качестве критерия окончания процесса заполнения принимается допустимая степень повышения давления в вакуумной емкости. Выполнен анализ возможностей увеличения продолжительности процесса заполнения вакуумной емкости при ее заданном объеме.
Представлены результаты комплексных исследований механизма влияния неравновесной низкотемпературной плазмы диэлектрического барьерного разряда в воздухе при нормальных условиях и давлении на кислотно-основные, сорбционные и флотационные свойства природных сульфидов железа (пирита и арсенопирита) с целью установления связи между параметрами плазмохимической обработки, физико-химическими и технологическими свойствами сульфидных минералов. Методом адсорбции кислотно-основных индикаторов Гаммета установлено, что в результате плазменной обработки происходит усиление акцепторных и снижение электронодонорных свойств поверхности пирита, а также уменьшение акцепторной способности арсенопирита. Отмечен рост сорбционной способности пирита по отношению к электронодонорному бутиловому ксантогенату и, как следствие, повышение флотационной активности минерала. В случае арсенопирита наблюдалось снижение сорбционной и флотационной активности. Показано, что предварительная обработка минеральных проб продуктами низкотемпературной плазмы вызывала снижение выхода мышьяка в пенный продукт флотации на 10 - 11 % при уменьшении содержания мышьяка в концентрате на 0.71 - 0.78 %.
А.Р. Новоселов, С.В. Хрящёв, П.А. Алдохин, П.П. Добровольский, К.П. Шатунов
Новосибирский филиал Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН «Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники», Новосибирск, Россия novoselov@oesd.ru
Ключевые слова: фотоприёмные устройства, криостат, охлаждаемая диафрагма, инфракрасное излучение
Страницы: 125-134
Приведены результаты численного моделирования облучённости паразитным излучением охлаждаемого матричного фотоприёмника в криостате при разных формах и конструкциях холодной диафрагмы. Выяснено, что оптимальной формой холодной диафрагмы является цилиндр с двумя внутренними блендами (дополнительными диафрагмами). Уровень облучённости матричного фотоприёмника паразитным излучением составляет около 9,82 · 10-5 Вт/см2 при неравномерности распределения по площади около 3 %.
Актуальность исследования обоснована стратегической целью и практической важностью экономической кооперации и интеграции, развития культурного и политического сотрудничества в трансграничных регионах. В статье на основе анализа основных индикаторов социально-экономического развития приграничных территорий проведено районирование российско-казахстанского трансграничного региона. Выполненное исследование имеет комплексный характер и может служить основой для выявления различных рисков в сфере приграничной безопасности и анализа устойчивости российско-казахстанской границы. В результате исследования на пространстве российско-казахстанского трансграничного региона выделено четыре социально-экономических района: Западный, Центральный, Северный и Восточный, каждый из которых имеет свою специфику. При этом Западный и Северный районы вошли в группу с преобладанием более развитых регионов, тогда как Центральный и Восточный оказались менее освоенными и бедными территориями. Одновременно была выявлена закономерность: в более развитых социально-экономических районах наблюдается существенная асимметрия в показателях развития сопредельных приграничных территорий, при этом в менее развитых районах такая асимметрия практически отсутствует. В итоге полученные данные продемонстрировали высокую степень дифференциации социально-экономического развития территории российско-казахстанского трансграничного региона.
Режимы непрерывной многофронтовой детонации двухфазных смесей авиационный керосин - горячий воздух впервые реализованы и исследованы в проточной кольцевой камере сгорания диаметром 503 мм и длиной 600 мм. Воздух с расходом 7.8 ÷ 24 кг/с предварительно нагревался до 600 ÷ 1 200 K огневым способом в форкамере при сжигании стехиометрической смеси Н2-О2. В системе подачи горючего жидкий керосин барботировался воздухом. Коэффициент избытка горючего составлял 0.66 ÷ 1.28. Исследовано влияние температуры воздуха на область реализации непрерывной детонации, на давление в камере сгорания и удельный импульс. В опытах при температуре воздуха 600 ÷ 1 200 К наблюдали режимы непрерывной многофронтовой детонации с одной парой (частота 1.2 ± 0.1 кГц) или двумя парами (частота 2.4 ± 0.2 кГц) сталкивающихся поперечных детонационных волн. По измеренному на выходе из камеры сгорания давлению торможения определены сила тяги и удельный импульс. Показано, что увеличение температуры воздуха способствует детонационному сжиганию двухфазной смеси керосин - воздух, однако при этом возрастает степень диссоциации продуктов сгорания и уменьшается удельный импульс силы тяги. Обеднение смеси горючим повышает удельный импульс, а его максимальное значение с учетом энергии сжатого воздуха в ресиверах составило около 2 200 с при температуре воздуха в форкамере 600 К.
О.А. Екимовская1, А.П. Сизых2, В.Л. Рупосов3, А.И. Шеховцов4, А.А. Сороковой4, И.А. Белозерцева4, А.П. Гриценюк2, Ж.В. Атутова4, Д.Н. Лопатина4 1Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия oafe@mail.ru 2Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, Иркутск, Россия alexander.sizykh@gmail.com 3Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия ruposov@istu.edu 4Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия ashekhov@irigs.irk.ru
Ключевые слова: сельскохозяйственное землепользование, постаграрные ландшафты, рекультивация, фитоценозы, математическая модель, эффективность
Страницы: 117-126
Выполнен краткий анализ сельскохозяйственного землепользования Республики Бурятия, рассмотрены региональные аспекты возвращения залежных земель в сельскохозяйственный оборот. Проведены геоботанические описания заброшенных пашен среднего течения р. Селенги (Юго-Западное Забайкалье), степени зарастания и современного состояния древесно-кустарниковой растительности. Дана характеристика структурно-динамической организации растительных сообществ ключевых участков, используемых в настоящее время в качестве естественных кормовых угодий. Выявлены основные виды растений, характеризующие современное состояние растительного покрова разных участков постаграрных ландшафтов. Установлено, что заброшенные в результате аграрных преобразований 1990-х гг. пашни используются как пастбища и сенокосы. Естественные кормовые угодья не выводятся из сельскохозяйственного оборота и используются с разной степенью интенсивности. Потенциал восстановления растительности (долговременные восстановительные сукцессии) низкий. Это обусловлено спецификой физико-географических условий (длительность засушливых периодов) района исследований и региона в целом. Разработана математическая модель, позволяющая оценить эффективность возвращения залежных земель в сельскохозяйственный оборот. Выявленная обратная зависимость между площадью пашни и объемом сельскохозяйственной продукции свидетельствует, что введение в оборот 1 га пашни приведет к снижению объема сельскохозяйственной продукции. Напротив, увеличение площади пастбищ на 1 га повышает объем валовой сельскохозяйственной продукции на 35 тыс. руб. ежегодно. В сложившихся социально-экономических условиях в регионе экономически более эффективно использовать залежные земли в качестве естественных кормовых угодий. Рассчитав площадь залежных земель и проанализировав их возможность использования для получения продукции животноводства, можно вычислить величину дохода, которые могут принести постаграрные ландшафты в случае их реосвоения.
Государственно-частное партнерство будучи одним из инструментов экономической политики, активно используемым в процессах создания и развития инфраструктуры российских регионов, имеет множество форм. Данное обстоятельство предопределило постановку цели исследования, заключающейся в разработке многокритериальной классификации государственно-частного партнерства применительно к региональной экономической политике. В результате достижения данной цели были получены следующие результаты: осуществлена классификация форм государственно-частного партнерства по правовому, организационному, управленческому, функциональному и финансово-экономическому критериям; проведен анализ практического применения форм ГЧП в российских регионах; разработаны меры по обеспечению высоких показателей использования форм ГЧП при реализации региональной экономической политики.
Ю.П. Гунько, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия gounko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: импульсная аэродинамическая труба, испытания воздухозаборников, осесимметричный воздухозаборник внутреннего сжатия, нестационарные и квазистационарные режимы обтекания воздухозаборника, колебательный режим обтекания
Страницы: 108-123
Представлены результаты численного моделирования нестационарного течения в осесимметричном воздухозаборнике внутреннего сжатия, испытанного в импульсной аэродинамической трубе с форкамерой фиксированного объема. Выполненные расчеты позволили выявить основные особенности различных режимов: нестационарных режимов запуска трубы и воздухозаборника, режима квазиустановившегося рабочего потока в трубе, режима квазистационарного обтекания воздухозаборника в запущенном состоянии при сверхзвуковой скорости потока в канале, а также последующего нестационарного перехода к режиму с выбитой головной ударной волной на входе при дозвуковой скорости в канале. Выявлен неизвестный ранее режим обтекания воздухозаборника с волнообразным перемещением головной ударной волны. Показано, что со временем колебания затухают, при этом положение ударной волны в набегающем потоке стабилизируется на некотором расстоянии от передней кромки воздухозаборника с сохранением рабочего режима течения в трубе
Д.В. Кравченко
Институт философии Национальной академии наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь kravchenkod94@yandex.by
Ключевые слова: инновационный университет, образовательный кластер, социотехническое проектирование, принципы проектирования университета
Страницы: 194-217
В статье рассмотрены существующие противоречия в системе высшего образования и выделены главные требования к профессиональной подготовке современного специалиста. Предложен кластерный подход как основа методологии проектирования университета в условиях становления инновационного общества. Показаны причины возникновения кластерной формы организации образовательных учреждений и описаны принципы построения таких кластеров. Образовательный кластер рассматривается в качестве драйвера формирования и развития интеллектуального капитала общества. Онтология развития университетских образовательных структур представлена в виде самоорганизующейся кластерной системы. Методология решения проблемы построения образовательного кластера раскрывается посредством двух моделей: концептуальной и инструментальной.
М.Э. Пак, О.В. Горячкина, И.Н. Третьякова, Е.Н. Муратова
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия sibtaiga@bk.ru
Ключевые слова: Larix sibirica, соматический эмбриогенез, эмбриогенные клеточные линии, число хромосом, кариотип, хромосомные и геномные мутации
Страницы: 715-723
Представлены результаты цитогенетического исследования четырех эмбриогенных клеточных линий (КЛ) лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) разной продолжительности культивирования: молодые (две четырехмесячные и 16-месячная КЛ) и длительно-пролиферирующая (11-летняя КЛ). Три клеточные линии являются диплоидными и содержат в кариотипе нормальное для данного вида число хромосом (2n = 24). Клеточная линия, которая культивировалась 16 месяцев, способная формировать соматические зародыши, оказалась анеуплоидной (2n = 25). Для данной клеточной линии, вероятно, характерна трисомия по одной из пар субметацентрических хромосом. Длительно пролиферирующая КЛ, от которой получены жизнеспособные плодоносящие клоны, в течение 11 лет культивирования сохраняет диплоидное число хромосом и является генетически стабильной. Кариотип хвойных растений характеризуется высокой степенью стабильности и большая часть видов семейства Pinaceae, к которому относится род Larix Mill., содержит 24 хромосомы (2n = 24). В связи с этим обнаружение цитогенетически устойчивых клеточных линий с измененным хромосомным набором представляет большой интерес для генетики этой группы растений. Выявление стабильно диплоидных клеточных линий актуально для генетико-селекционных работ, направленных на создание высокопродуктивных плантаций с заданными наследственными свойствами.
Ю.В. Чугуй
"Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, нструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, г. Новосибирск, Россия chugui@tdisie.nsc.ru"
Ключевые слова: дифракция Френеля и Фраунгофера на протяжённых объектах постоянной толщины, фурье-оптика, объёмный отражающий край, оптический размерный контроль
Страницы: 119-131
С использованием модели эквивалентных транспарантов исследованы дифракционные явления Фраунгофера в когерентном свете на протяжённом объекте постоянной толщины в виде объёмного асимметричного края со скосом и плоской отражающей (серой) внутренней поверхностью объекта, характеризуемой модулем амплитудного коэффициента отражения света и сдвигом фазы в отражённой волне. Показано, что поле в дальней зоне может быть представлено в виде двух компонент: проходящей и отражённой, первая из которых соответствует дифракции света на абсолютно поглощающем асимметричном крае, а вторая описывает дифракционные явления на объёмной структуре в виде бипланарной щели, освещённой плоской волной света. На основе конструктивной аппроксимации интегральной функции Френеля получено в аналитическом виде выражение для спектра объекта, исходя из которого можно исследовать поведение полей в дальней зоне. Показано, что в случае большого скоса объекта основной вклад в поле даёт отражённая компонента. Предложены способы определения геометрических параметров объекта путём измерения положения центрального максимума отражённой компоненты и его эффективной ширины.
Я.Д. ПУДОВА, К.О. КРЫСАНОВА
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия pudova.y.d@mail.ru
Ключевые слова: биоуголь, гидротермальная карбонизация, торрефикация, ИК-Фурье спектроскопия, термогравиметрический анализ
Страницы: 577-583
Исследовано влияние температурных режимов термохимической обработки (гидротермальной карбонизации и торрефикации) опила лиственных пород на свойства биоуглей и характеристики процесса их горения. Рассмотрены массовые выходы биоугля с точки зрения протекающих при термохимической обработке процессов, а также изменение элементного состава в результате этих процессов. Определены оптимальный способ и температурный режим термохимической обработки. Методом ИК-Фурье спектроскопии, совмещенной с термогравиметрическим анализом, выявлено влияние способа и температуры термохимической обработки опила на состав газообразных продуктов горения биоуглей. Обнаружены две основные стадии горения биоуглей - фаза удаления и сжигания летучих веществ (до 400 °С) и фаза сжигания полукокса (после 400 °С). Проведенный в процессе горения ИК-Фурье-анализ позволил определить выделяющиеся компоненты газовой смеси и наблюдать процессы термохимического распада компонентов биоугля в режиме реального времени. Исследование горения биоуглей показало, что повышение температуры обработки опила снижает образование газообразных продуктов на первой стадии горения и способствует росту количества диоксида углерода на второй стадии.
Проведено численное моделирование нестационарных процессов при лазерной сварке пластин из пористого и монолитного (непористого) металла. Исследовано влияние скорости сварки на качество получаемых соединений и морфологию шва. Рассчитанные характеристики соединений пористых и монолитных пластин из нержавеющей стали качественно согласуются с результатами проведенных физических экспериментов.
Ю.В. Кладько, А.В. Бенькова, Л.Н. Скрипальщикова
Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия kladaj@mail.ru
Ключевые слова: ширина годичных колец, индексированные хронологии, скользящие функции отклика, ИЗА, модификация климатического сигнала
Страницы: 91-99
В настоящее время сосна обыкновенная ( Pinus sylvestris L.) широко используется в озеленении промышленных городов, несмотря на то, что по своим физиологическим характеристикам она неустойчива к интенсивному техногенному загрязнению. В связи с этим исследование динамики радиального прироста деревьев сосны обыкновенной под влиянием техногенного загрязнения разного состава и интенсивности особенно актуально. В настоящей статье, применяя дендрохронологический метод, мы попытались ответить на вопрос, модифицирует ли загрязнение климатический отклик ширины годичных колец сосны обыкновенной в зеленых насаждениях Красноярска. Объектами исследования были деревья, произрастающие на одной условно чистой пробной площадке - пп 1 - «Дендрарий ИЛ СО РАН» и на трех пробных, подвергавшихся негативному воздействию атмосферных токсикантов: пп 2 - «Ул. Е. Стасовой» (загрязнение от автотранспорта, основные загрязнители - CO, NO, NO2, SO2, бенз(а)пирен и др.); пп 3 - «Парк «Гвардейский» (выбросы промышленных предприятий цветной металлургии и теплоэнергетического комплекса; основные загрязнители - CO, NO, NO2, SO2, сажа, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.); пп 4 - «Ул. 9 Мая» (суммарное влияние выбросов от автотранспорта и промышленных предприятий цветной металлургии и теплоэнергетического комплекса. По данным ширины годичных колец, полученным нами в более ранних исследованиях (Кладько, Скрипальщикова, 2021), мы рассчитали индексированные хронологии радиального прироста для каждой пп. Для выявления климатического сигнала в индексированных хронологиях использовали построение и анализ скользящих корреляционных климатических функций отклика. По сравнению с условно чистой пп 1, на пп 2 установлена повышенная чувствительность сосны обыкновенной к температуре середины июля, на пп 3 - к температуре в первой половине августа, на пп 4 - к температуре и осадкам в середине июня. Результаты показали, что климатический сигнал в индексированных хронологиях радиального прироста сосны обыкновенной в загрязненных местах произрастания модифицируется в зависимости от характера техногенного загрязнения.
"В.А. Чантурия1, Г.П. Двойченкова1,2, Е.Л. Чантурия3, А.С. Тимофеев1"
"1Институт проблем комплексного освоения недр им. академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия dvoigp@mail.ru 2Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Мирный, Россия 3Национальный исследовательский технологический университет МИСИС, Москва, Россия"
Ключевые слова: Алмазы, минералы, ферросилиций, суспензия, сепарация, цикл, доводка, модифицирование, извлечение, эмульсия
Страницы: 108-122
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований возможности повышения качества конечных концентратов тяжелосредной, рентгенолюминесцентной, липкостной и пенной сепарации. Предложен метод азотирования поверхности ферросилициевых гранул в пределах значений глубины измененного слоя (30 - 60 нм) для снижения скорости коррозии ферросилиция в 2.7 раза при сохранении его технологических свойств. Показана необходимость применения в цикле первичной тяжелосредной двухстадиальной магнитной сепарации для снижения выхода черновых концентратов и повышения их качества за счет удаления сидерита на 29 - 95 %. Выбран оптимальный состав люминофорсодержащего реагента-модификатора, обеспечивающий практически полное извлечение в концентрат ранее не извлекаемых алмазов при выходе кимберлита не более 2.5 %. Стендовыми испытаниями в условиях переработки труднообогатимого алмазосодержащего сырья подтверждена возможность получения прироста алмазов в концентраты липкостной (14 %) и пенной (12.7 %) сепарации, а также в цикле доводочных операций рентгенолюминесцентной сепарации (25.3 %) за счет модифицирования свойств поверхности извлекаемых кристаллов физико-химическими и энергетическими методами.
Предпринята попытка найти взаимосвязь между характеристиками горения и термическим разложением в широком диапазоне давлений твердого ракетного топлива на основе перхлората аммония в качестве окислителя и 3,3-диазометилэпоксибутана и тетрагидрофурана в качестве связующего топлива. Измерение скорости горения проводилось при давлениях 1.0, 3.0, 7.0, 13.8, 15.0 и 20.0 МПа. Точка резкого изменения характера зависимости скорости горения от давления для перхлората аммония с оксалатом и без него, а также начало зоны гашения пламени наблюдались при 13.8 МПа. Теоретически, а также методом термогравиметрического анализа в сочетании с дифференциальной сканирующей калориметрией были проанализированы различные механизмы снижения скорости горения с помощью четвертичной аммонийной соли и оксалата кальция. Проведено исследование скорости горения и разложения окислителя и связующего топлива с модификаторами горения. В результате влияния модификаторов на химическую реакцию происходит переход от кинетического контроля горения к диффузионно-контролируемой реакции.
Предложен и реализован оригинальный способ накачки импульсного CO2-лазера продольным разрядом в переменном магнитном поле. На основе предложенного метода разработан малогабаритный CO2-лазер с длиной активной среды ~ 200 мм, энергией в импульсе ~ 30 мДж и КПД 3,4%. Выявлено, что основной причиной, ограничивающей энергию генерации малогабаритных лазеров, является развитие токовых неустойчивостей в продольном разряде по сечению разрядной трубки. Отмечается, что рост неустойчивостей ускоряется с ростом давления газовой смеси СО2 : N2 : H2 : He выше 0,1 атм и удельной мощности накачки выше 3 МВт/см3. Использование внешнего переменного магнитного поля, наложенного на импульсный продольный разряд, позволяет повысить общее давление газовой смеси в лазере до 0,4 атм, при сохранении горения объемного разряда.
С.А. Гапонов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия gaponov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: пограничный слой, продольные структуры, сверхзвуковой поток, ламинарно-турбулентный переход
Страницы: 97-108
Исследуются продольные структуры, создаваемые внешними вихревыми и тепловыми волнами в дозвуковых и сверхзвуковых пограничных слоях. Особое внимание уделено постановке граничных условий на внешней границе пограничного слоя. Установлено, что возмущения продольной скорости внутри пограничного слоя могут превышать амплитуду внешней вихревой волны в несколько раз. С увеличением числа Маха эффективность возбуждения уменьшается. Показано, что влияние тепловых внешних волн на структуру потока в пограничном слое значительно слабее влияния вихревой структуры потока
Исследована противовоспалительная и анальгетическая активность трех аналогов амантадина 1 - азаадамантанов, содержащих атомы азота в полициклическом каркасе: 5,7-диметил-1,3-диазаадамантан-6-она 2, 6-амино-5,7-диметил-1,3-диазаадамантана 3 и 7-амино-1,3,5-триазаадамантана 4. Эксперименты проводили на самцах мышей линий СD1 и CBA. Соединения вводили внутрибрюшинно в дозах 20 и 50 мг/кг. Противовоспалительную активность определяли на стандартных моделях гистаминового и конканавалинового воспаления с введением флогогенов в апоневроз задней лапы. Для оценки анальгетической активности использовали тесты "горячая пластина" и "уксусные корчи". Показано, что введение гетероатомов в адамантановое ядро не уменьшает противовоспалительную активность диазаадамантанов (2, 3) и усиливает таковую у триазаадамантана (4) по сравнению с амантадином. Модификация адамантанового остова атомами азота приводит к изменению анальгетических свойств молекулы, что проявляется в гипералгезии в тесте "уксусные корчи". Данный феномен предположительно связан с влиянием азааналогов амантадина на ноцигенные каналы переменного рецепторного потенциала (TRPV1).
"А.Е. Силина1, Н.Н. Сущик2,3, М.И. Гладышев2,3, Е.М. Курина4, А.А. Колмакова2, Д.Г. Селезнев5"
"1Заповедник “Белогорье”, Борисовка, Россия allasilina@list.ru 2Институт биофизики СО РАН, ФИЦ “Красноярский научный центр СО РАН”, Красноярск, Россия 3Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия 4Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН, Москва, Россия 5Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия"
Ключевые слова: амфибиотические насекомые, вылет, бассейн Верхнего Хопра, бобровый пруд, перенос вещества и энергии, разнообразие, биогенные элементы, полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК)
Страницы: 872-892
В статье представлены результаты исследований вылета амфибиотических насекомых из старого бобрового пруда на р. Южной заповедника “Приволжская лесостепь” в бассейне Верхнего Хопра. Для насекомых из 34 семейств и 8 отрядов приводятся показатели численности, биомассы, частоты встречаемости, указаны сроки их вылета из разных участков пруда. Выявлены доминирующие и массовые виды - хирономиды Paramerina cingulata (Walk.), Cricotopus silvestris (F.), мокрецы Bezzia bicolor (Mg.), хаобориды Chaoborus flavicans (Mg.) и поденки Cloeon inscriptum (Bgtss.). Интенсивность вылета насекомых 12,10 экз./м2 в сутки, среднесуточный перенос биомассы 49,23 мг/м2 в сутки. Проведен анализ жирнокислотного состава и содержания основных биогенных элементов в имаго амфибиотических насекомых. Приводятся результаты расчетов переноса энергии и вещества, в том числе биогенных элементов и полиненасыщенных жирных кислот, при вылете насекомых из различных отрядов (Ephemeroptera, Odonata, Trichoptera и Diptera) в прилегающие наземные экосистемы. Перенос сырой биомассы из воды на сушу составил 7,385 г/м2 в год, в сухом весе - 2,216 г/м2 в год; перенос основных биогенных элементов: углерода - 1,21 г/м2 в год, азота - 0,25 г/м2 в год, фосфора - 0,03 г/м2 в год; перенос ПНЖК - 24,16 кг/км2 в год.
"И.А. Ларкин1, А.В. Вагов2, В.И. Корепанов1"
"1Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН, Черноголовка, Россия vaniala2000@yahoo.co.uk 2Московский институт электроники и математики им. А. Н. Тихонова, Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия alexei201215@gmail.com"
Ключевые слова: комбинационное рассеяние, регуляризация Тихонова, обработка данных
Страницы: 104-112
Предложена методика обработки зашумлённых спектральных данных, позволяющая реализовать математически обоснованную селекцию острых пиков сигнала на неизвестном гладком фоне, для которого отсутствует достоверная теоретическая модель. Основная идея методики состоит в построении оптимизирующего функционала, дающего наиболее вероятные параметры спектральных линий. В отличие от метода регуляризации Тихонова, где из зашумлённого сигнала выделяется гладкая неизвестная функция, в нашем случае рассматривается задача регуляризации суперпозиции гладкой функции фона с острыми пиками. Предлагаемый подход даёт алгоритм обработки экспериментальных данных, позволяющий отфильтровывать случайный шум и определять как параметры пиков, так и функцию фона с хорошей точностью. Нахождение оптимальных параметров регуляризации основано на априорных предположениях о гладкости функции фона и статистических свойствах случайного шума.
Исследования развития энергетики восточных регионов России с учетом тенденций технологического развития ТЭК страны носят сложный и комплексный характер. В условиях новых вызовов, связанных с геополитической обстановкой и санкционным давлением на Россию, восточные регионы играют особую и важную роль. Выдвинутые мировым сообществом и поддержанные Правительством РФ требования по декарбонизации экономики вносят свои коррективы при оценке развития топливно-энергетического комплекса и входящих в него энергетических систем. В данной работе для выявления значимых факторов, влияющих на развитие территориально-производственной структуры ТЭК, на энергопотребление, на формирование транспортной инфраструктуры восточных регионов России, на экспорт энергоресурсов в страны Азиатско-Тихоокеанского региона, на эффективность энергоснабжения потребителей изолированных и труднодоступных территорий, выполнен анализ региональных особенностей функционирования систем энергетики востока РФ. В результате анализа выделено несколько категорий особенностей энергетических систем восточных регионов страны: социально-экономические, инфраструктурные, отраслевые, топливно-энергетического баланса, эколого-климатические. Все эти особенности взаимосвязаны и должны быть приняты во внимание при формировании сценариев развития энергетики с учетом перехода к низкоуглеродным технологиям.
"И.М. Секерин1,2, С.В. Залесов1, А.М. Ерицов2, А.А. Кректунов3"
"1Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия nirekes@mail.ru 2ФБУ «Авиалесоохрана», Пушкино, Россия aeritsov@mail.ru 3Уральский институт государственной противопожарной службы МЧС России, Екатеринбург, Россия alexkrec96@mail.ru"
Ключевые слова: пожары в торфяниках, ликвидация, мониторинг, Свердловская область
Страницы: 119-127
Обобщен опыт ликвидации торфяных пожаров в летний период на территории Свердловской области. Установлено, что большинство торфяных пожаров развивается из беглых низовых в мае, когда на территории области наблюдается пик горимости. Чаще всего торфяные пожары возникают на заброшенных осушенных торфяниках. При продвижении беглого низового пожара по осушенному торфянику на участках с обнаженным торфом или со значительным запасом напочвенных горючих материалов горение заглубляется в торфяную залежь и формируются многоочаговые торфяные пожары. Кроме того, обнаружение весной на осушенных торфяниках очагов горения нередко связано с непотушенными в прошлом году торфяными пожарами. К наиболее эффективным способам ликвидации торфяных пожаров относится подтопление, при котором создаются специальные плотины высотой до 0.5 м, препятствующие сбросу воды по элементам рельефа, ручьям, канавам. Первая плотина создается в самом низком месте очагов тления, а затем - каскад дополнительных плотин вверх по рельефу местности. Каждая плотина должна держать уровень воды до 0.5 м. Экспериментально установлено, что способом подтопления можно потушить 80 % всех очагов торфяных пожаров. Там, где потушить пожар подтоплением невозможно, его тушат сосредоточенной струей воды. После ликвидации торфяного пожара требуется длительный мониторинг за потушенной площадью, поскольку возможно повторное возгорание от скрытых очагов тления.
Исследовано влияние режимов термической и радиационно-термической обработки ожелезненных бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения и установлены различные механизмы минеральных превращений. Если при термической обработке оксогидроксиды переходят в безводные оксиды алюминия и железа, то за счет радиационно-термической модификации из рассеянных микроэлементов образуются металлические сплавы и новые минералы в виде крупных индивидов. Железистые бокситы рекомендуется перерабатывать на основе достижений фундаментальных наук, в первую очередь наноминералогии, и выявленного эффекта фазовой гетерогенизации. Это позволит повысить извлечение из некондиционных бокситов и красных шламов тонких частиц не только алюминия, но и других ценных компонентов экологически безопасными способами.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
