Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для изучения особенностей влияния эффектов облачности на прогноз длинноволновой радиации и температуры воздуха в условиях адвекции теплого воздуха на снежную поверхность для Московского региона были проведены эксперименты с моделью ICON (версия 2025.04). Использовались различные алгоритмы учета облачной неоднородности, а также автономная радиационная схема ecRAD. Модель ICON с алгоритмом McICA показала способность воспроизводить положительные значения длинноволнового радиационного баланса (NLR), однако наблюдалось их занижение. Применение алгоритма SPARTACUS, учитывающего трехмерные эффекты облачности, позволило снизить среднеквадратическую ошибку NLR на 4 Вт/м². В автономной версии ecRAD эффекты достигали 15 Вт/м², что с учетом погрешности измерений хорошо соответствовало измеренным величинам NLR. Анализ показал, что уменьшение ошибки при использовании алгоритма SPARTACUS в модели ICON связано с обратным влиянием NLR на облачные свойства. С помощью автономной модели ecRAD выявлены нелинейные зависимости NLR от водо- и ледосодержания облаков. Температурная чувствительность к изменениям NLR составила 2,7 °С на 100 Вт/м² в модельных экспериментах с McICA и 4,9 °С на 100 Вт/м² в экспериментах со SPARTACUS для ночных периодов с положительным NLR. Были оценены также различия в температурном отклике модели ICON на изменения длинноволновой радиации, обусловленные использованием разных алгоритмов описания облачности. Результаты, полученные в работе, могут использоваться для усовершенствования моделей численного прогноза погоды.

Аэрозольные частицы сажи (черного углерода) вносят существенный вклад в нагрев атмосферы за счет эффективного поглощения излучения в широком диапазоне длин волн и наряду с парниковыми газами играют важную роль в климатических изменениях. В настоящей статье представлен критический анализ гипотезы о вулканогенной саже в стратосфере (возможности образования частиц нанодисперсного черного углерода при вулканических извержениях плинианского типа и заброса их на большие высоты). Исследованы особенности термического разложения метана и образования восстановленного углерода в двухфазной газо-пепловой вулканической колонне. Критически оцениваются известные данные о наличии и свойствах углеродосодержащих частиц в стратосфере и их возможной, но пока не подтвержденной связи с мощными вулканическими извержениями. Комментируется обнаружение разнообразных форм восстановленного углерода в пеплах недавних извержений вулканов Камчатки (вулканический углеродный парагенезис). Обсуждается энергетическая конкуренция способов образования восстановленного углерода в формах высокодисперсных частиц сажи и углеродных продуктов, механически связанных с пирокластическим материалом. Результаты работы могут быть полезны для специалистов в областях физики атмосферных аэрозолей и климатологии при анализе основных источников черного углерода в атмосфере.

Облачность является одним из главных факторов, определяющих процессы переноса излучения в атмосфере, и играет ключевую роль в формировании радиационного баланса земной поверхности. Представлены результаты анализа влияния различных типов однослойной облачности на коротковолновый баланс подстилающей поверхности (КБПП), полученный на основе моделирования широкополосных потоков солнечного излучения и многолетних данных дистанционного зондирования атмосферы в северном и южном районах Западной Сибири. Расчеты, выполненные для усредненных за период 2001-2019 гг. характеристик облачности, выявили, что с увеличением оптической толщины облаков суточный КБПП в летних условиях уменьшается от ~ 25 до ~ 8 МДж/м², а возрастание альбедо подстилающей поверхности зимой приводит к существенному уменьшению радиационного баланса вплоть до ~ 0,4-1 МДж/м². Приведенные оценки радиационного форсинга облаков демонстрируют его усиление по мере возрастания их оптической толщины от -60 Вт/м² (тонкие кристаллические облака) до -200 Вт/м² (плотные перистые облака и облака среднего яруса) в летних условиях и значительное ослабление, до 4-7 Вт/м², в зимний период. Полученные оценки КБПП можно рассматривать как средние по региону для представленных типов облачности. Результаты работы могут использоваться при оценке регионального радиационного баланса и форсинга облаков.

Атмосферный перенос является важным механизмом поставки рассеянного осадочного вещества (нерастворимых микро- и наночастиц), включая антропогенные загрязнители, в моря и океаны, а также на их водосборные территории. Большое значение имеет изучение рассеянного осадочного вещества в снежном покрове - природном архиве вещества, поступившего из атмосферы, поскольку он служит индикатором состояния зимней атмосферы, когда атмосферный канал становится преобладающим путем поступления веществ. В статье обобщены результаты десятилетних исследований рассеянного осадочного вещества в снежном покрове водосборного бассейна Двинского залива Белого моря в 2016-2025 гг. Снег отбирали в конце зимы, растапливали в лаборатории и фильтровали через ядерные фильтры с порами диаметром 0,45 мкм, состав частиц изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа VEGA 3 SEM (Tescan) с микрозондовым анализатором INCA Energy (Oxford Instruments). Обнаружено, что в фоновых районах концентрации нерастворимых частиц в снеге варьировались от < 1 до 10 мг/л; значительно более высокие концентрации частиц были зафиксированы в Архангельске и его окрестностях, а также на участках, расположенных менее чем в 100 м от автомобильных дорог. Пылевая нагрузка как в фоновых точках, так и в северной части г. Архангельска оказалась значительно ниже, чем во многих городах России. В фоновых районах рассеянное осадочное вещество снега представлено в основном биогенными (растительные волокна, споры и пыльца, створки диатомовых водорослей) и литогенными частицами; вблизи Архангельска преобладают сажа и частицы летучей золы. Результаты работы предназначены для оценки влияния воздушного переноса рассеянного осадочного вещества на состояние экосистем водосборного бассейна Двинского залива и могут быть использованы для геоэкологического мониторинга.

В условиях глобального потепления рост температуры воды в реках, впадающих в Северный Ледовитый океан, становится важным фактором, влияющим не только на функционирование речных экосистем, но и на увеличение речного теплового потока в океан, которое может привести к перераспределению тепла в океане и дальнейшему изменению климата. На основе среднедекадных данных о температуре воды на 13 гидрологических постах Средней и Нижней Лены с 1990 по 2011 г. исследован характер зависимости между температурой воздуха и воды в период открытой воды с помощью регрессионного подхода. Приводятся количественные оценки температуры речной воды в условиях изменения климата. Использование температуры воздуха в качестве предиктора в линейном уравнении позволило получить оценки среднемесячной температуры воды с приемлемым уровнем точности. Результаты работы могут применяться при моделировании циркуляции течений моря Лаптевых.

Представлены результаты синтеза бинарных систем и тройной системы глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) на основе глицерина, карбамида и хлорида холина, а также исследования их физико-химических и реологических свойств, включая свойства их водных растворов. На основе проведенных исследований с добавлением к ГЭР комплексного поверхностно-активного вещества (ПАВ) создана новая нейтрально-щелочная нефтевытесняющая композиция. Приведены результаты лабораторных испытаний по изучению влияния разработанной композиции на фильтрационные характеристики неоднородного пласта Усинского месторождения, а также на состав и свойства самой нефти. Нейтрально-щелочная нефтевытесняющая композиция применима для различных геолого-физических условий, в том числе для северных и арктических регионов. Эффективность композиции оценивалась на естественном, паротепловом и пароциклическом режимах разработки. Установлено, что ее использование приводит к выравниванию фильтрационных потоков, увеличению охвата пласта, восстановлению проницаемости и, как следствие, к существенному росту коэффициента нефтевытеснения в широком диапазоне температур. Анализ состава и свойств тяжелой высоковязкой нефти методами ИК-спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии показали, что разработанная композиция вызывает изменение характеристик нефти за счет разрушения мостиков, связывающих насыщенные углеводороды с эфирами/кислотами смолистых компонентов. Это приводит к увеличению доли масляных фракций при одновременном снижении содержания смол, следствием чего наблюдается снижение вязкости и улучшение качества нефти.

Западно-Сибирский нефтегазоносный бассейн обладает большими резервами трудноизвлекаемой нефти из низкопроницаемых коллекторов. Доля таких запасов составляет более 80 %, однако в разработке в настоящее время находится менее 17 %. Проведен статистический анализ физико-химических параметров и показателей залегания трудноизвлекаемых нефтей Западной Сибири из залежей, характеризующихся низкой проницаемостью, разработка которых позволит увеличить добычу нефти региона. Для анализа использована выборка из базы данных Института химии нефти СО РАН (Томск), включающая 1970 образцов нефти из 488 месторождений Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. Выявлено распределение месторождений с низкопроницаемыми коллекторами на территории бассейна, приведена типизация месторождений с коллекторами, различающимися значениями проницаемости и пористости пород. Показано литологическое, стратиграфическое распределение низкопроницаемых залежей разного типа. Выявлены особенности физико-химических свойств нефти и условий их залегания.

Разработаны составы композиционных материалов на основе водных дисперсий нефтяного битума и пластифицированного эпоксидно-дианового олигомера, стабилизированных олеиновой кислотой в щелочной среде. Проведены исследования морфологии образцов композиционного вяжущего материала, их структурно-реологических, температурных (температуры размягчения и температуры хрупкости) свойств, адгезионного взаимодействия с минеральными материалами кислой и основной природы на примере гранита и доломита. Показано, что исследуемые системы характеризуются однородной структурой, поскольку происходит равномерное распределение олигомера по всему объему битумного вяжущего с вкраплениями светлых агрегатов эпоксидно-дианового олигомера в битумной матрице, размер которых повышается при увеличении количества добавки. Установлено, что в присутствии эпоксиолигомера происходит расширение температурного интервала пластичности битума до ~20 °С, а коллоидная структура смешанных дисперсий проявляет неньютоновский характер течения вплоть до 70 °С, причем с увеличением концентрации олигомера (1-20 мас. %) устойчивость коллоидной системы к деформационным воздействиям возрастает, что подтверждается повышением значений реологических характеристик. Максимальное адгезионное сцепление пленок (>75 %) фиксируется при взаимодействии олигомер-битумного вяжущего и минерального материала с основной природой поверхности при содержании олигомера 5 и 15 мас. %. Полученные композиции перспективны для применения в качестве пленкообразующего материала строительного назначения, который можно использовать как герметизирующее и гидроизоляционное защитное покрытие для изделий и конструкций дорожного и гражданского строительства, а также в составе тампонажного материала для цементирования, крепления и ремонта скважин в нефтегазодобывающей отрасли.

Физико-географические характеристики Азовского моря отличаются рядом специфических особенностей, обусловливающих уникальность данного водоема - это и малые глубины, и огромный относительно размера моря водосборный бассейн, существенный объем стока рек, ежегодно замещающий значительную часть объема моря, а также слабый водообмен с другими морями. При этом бассейн Азовского моря охватывает один из наиболее плотно заселенных регионов России и считается одним из наиболее загрязненных (в частности, углеводородами нефти) в результате антропогенной деятельности человека. Изучен количественный и качественный состав углеводородов в морской воде и взвешенном веществе восточной части Азовского моря. Пробы были отобраны в 102-м рейсе научно-исследовательского судна “Денеб” в ноябре 2024 г. Получены новые современные данные об углеводородном загрязнении акватории Азовского моря с применением методов газовой хроматографии, а также с помощью различных молекулярно-диагностических индексов, позволяющих сформулировать предположение о природе обнаруженных углеводородов. Для кластеризации станций пробоотбора по исследуемым параметрам был применен статистический анализ. Сделан вывод о неблагополучной экологической обстановке восточной части Азовского моря в отношении веществ углеводородной природы. Установлено, что в воде и взвешенном веществе ввиду активного развития микробного сообщества происходит интенсивная трансформация н-алканов нефтяного и автохтонного происхождения. Полученные результаты можно рассматривать как фоновые при изучении последствий аварии танкеров “Волгонефть” вблизи Керченского пролива в декабре 2024 г.

В статье представлен и апробирован метод “метрических профилей” - новый подход к решению классической проблемы синтаксономии: объективному разграничению растительных сообществ в условиях континуума. Метод основан на количественной диагностике синтаксонов путем расчета специально подобранных метрик для каждого геоботанического описания, что позволяет формализовать процесс классификации и минимизировать субъективность экспертных оценок. Апробация проведена на сложном для классификации объекте - предгорных остепненных лугах и луговых степях Западной Сибири, характеризующихся полидоминантностью и плавными градиентами. С применением данного метода выполнена синтаксономическая ревизия массива из 1033 геоботанических описаний, предварительно отнесенных к остепненным лугам и луговым степям. Установлено, что 10 ранее описанных ассоциаций статистически обоснованно сводятся к 5 синтаксонам, что свидетельствует о значительной редукции системы. Впервые описаны две новые ассоциации: Vicio amoenae-Phleetum pratensis(залежные луга) и Peucedano morissonii-Brachypodietum pinnati (коренные горичниковые остепненные лесные луга). Статистическая достоверность различий между выделенными ассоциациями подтверждена методами многомерного анализа (NMDS, анализ индикаторных видов IndVal, критерий Крускала - Уоллиса). Анализ подтвердил, что скорректированные ассоциации достоверно различаются по ключевым метрикам, включая долю проективного покрытия эколого-ценотических групп и число диагностических видов.