Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты экспериментальных исследований спектров свечения морского аэрозоля под действием фемтосекундных импульсов Ti:Sapphire-лазера с длинами волн 800 и 400 нм. Показано, что при облучении первой гармоникой наблюдается свечение линии натрия 588,9 нм, при облучении второй гармоникой возбуждается флуоресценция растворенных в морской воде органических веществ.

По данным ИК-спектров пропускания аэрозольных проб и результатам измерений оптических характеристик приземного аэрозоля на Звенигородской научной станции исследуется статистическая связь параметра конденсационной активности Хенела с относительной влажностью воздуха и основными химическими компонентами аэрозоля: сульфатным, нитратным и минеральным, — содержащимися в частицах диаметрами 1–2 мкм. Выявлено, что параметр Хенела приземного аэрозоля, содержащего нитраты, уменьшается с ростом относительной влажности воздуха. Увеличение доли нитратов в микронных частицах приводит, вероятно, к небольшому увеличению параметра Хенела. Наличие малорастворимых минеральных частиц в составе 2-микронной фракции аэрозоля приводит к уменьшению параметра Хенела. Значения параметра Хенела, характерные для сульфатного аэрозоля, вероятно, заключены в пределах 0,4–0,6. Сезонные изменения параметра Хенела в определенной степени обусловлены изменениями химического состава аэрозоля.

Представлено сравнение результатов расчетов и измерений потоков нисходящей солнечной радиации на поверхности Земли, выполненных в безоблачной атмосфере летом 2010–2012 гг. в фоновом районе бореальной зоны Сибири (г. Томск). Сопоставление выполнено с учетом инструментальных ошибок и погрешностей определения характеристик атмосферы. Для задания оптических характеристик аэрозоля использованы данные фотометрических наземных измерений, полученных на Томской станции сети AERONET. Показано, что относительные различия модельных и экспериментальных значений потоков прямой и суммарной радиации в среднем не превышают 1 и 3% соответственно.

Представлены результаты многолетних наблюдений солнечной УФ–B- и общей радиации в г. Томске (56,5° с.ш., 85,1° в.д.) в 2003–2012 гг. Общая солнечная радиация измерялась пиранометром Янишевского М-115М, УФ–B-радиация – пиранометром UVB-1. Для наблюдений ОСО и спектральных измерений интенсивности УФ-радиации применялся спектрофотометр Brewer MKIV S/N 049. Проведено обсуждение результатов измерений солнечной радиации и ОСО в период появления и развития отрицательной озоновой аномалии весной 2011 г. Результаты спектральных измерений УФ–B-, УФ–А -радиации и ОСО, полученные в период озоновой аномалии 2011 г., сравнены с данными наблюдений в аналогичный период 2010 г. Данные 2010 г. по ОСО и УФ-радиации были взяты как наиболее близкие к средним многолетним значениям в г. Томске для сравниваемых дней. В 2011 г. в рассматриваемый период превышение значений суточной дозы УФ–B-радиации достигало 40%, а эритемной радиации 36%. Показано, что основной вклад в увеличение уровня приземной УФ-радиации внесло значительное понижение ОСО относительно многолетней нормы. Также выявлено, что для отдельных областей спектра 290–325 нм влияние таких факторов, как облачность и альбедо подстилающей поверхности, могло частично или полностью компенсировать возможный рост УФ-радиации, вызванный значительным падением ОСО.

Представлена вычислительная модель расчета поля яркости неба, вызванного однократно рассеянным в атмосфере солнечным излучением в видимом диапазоне спектра. В рамках численного моделирования принята модель послойно однородной атмосферы с высотным распределением коэффициентов молекулярного и аэрозольного рассеяния и поглощения. Расчеты производятся в трех спектральных диапазонах R, G, B, сопоставимых со зрением человека и фоторегистрацией.

Экспериментально, на примере детального изучения изменения напряженно-деформированного состояния образцов горных пород в процессе их одноосного нагружения до разрушения с помощью автоматизированной системы анализа цифровых спекл-фотографий, установлено, что при достижении 50 %-го уровня напряжений по отношению к пределу прочности испытуемых пород внутри образцов возникают низкочастотные процессы микродеформирования между структурными отдельностями. Последние генерируются медленными (квазистатическими) силовыми воздействиями от пресса в режиме жесткого нагружения. Амплитуда таких деформационно-волновых процессов существенно зависит от уровня задаваемого макронагружения. Построены волновые пакеты для осредненных компонент микродеформации на образцах из песчаника и мрамора при одноосном сжатии. С помощью преобразования Фурье определены соответствующие им амплитудно-частотные характеристики для выделяемых 4 стадий процесса макродеформирования: упругого, нелинейно упругого, постпикового участка и участка остаточной прочности. На стадии предразрушения возникают, а на стадии постпиковой нагрузки сохраняются упругие колебания с частотой 0.5–4 Гц.

На основе дислокационной модели Брюна рассчитаны потенциальные ошибки при оценке характеристик очагов слабой сейсмичности с помощью метода определения энергетического класса или локальной магнитуды сейсмического события. Сопоставление с результатами измерений параметров колебаний, зарегистрированных на Североуральском бокситовом руднике (СУБР), показывает пригодность используемой модели для динамических событий малой энергии. Ошибки, которые возникают из-за радикального искажения излучаемого спектра в результате поглощения высоких частот, становятся значимыми уже на расстоянии 1000 м, причем расхождение нарастает с увеличением расстояния. Рассмотрены возможные причины возникновения значительных отклонений от закона подобия при анализе данных сейсмических наблюдений, проведенных на СУБРе, горных предприятиях Польши, Финляндии, Канады, а также при заполнении водохранилищ. Показано, что эффекты, связанные с физическими различиями в динамике разрывов разного размера, не приводят к радикальному изменению эффективности сейсмического источника. Иные причины, связанные либо с недостатками аппаратуры, либо с некорректной интерпретацией результатов измерений, могут приводить к сильному росту нормированной сейсмической энергии с увеличением масштаба слабых динамических событий, наблюдаемому в некоторых случаях

Для описания эволюции геомеханических и гидродинамических полей при бурении глубоких скважин разработана и численно реализована 3D модель. Вычислительными экспериментами установлено, что при определенном соотношении прочностных свойств пород, давления бурового раствора и естественных горизонтальных напряжений в околоскважинном пространстве могут возникать области необратимых деформаций с низкой проницаемостью, которые приводят к формированию угловой анизотропии в распределении водонасыщенности и удельного электрического сопротивления в зоне проникновения фильтрата бурового раствора. Это оказывает существенное влияние на показания приборов геофизического исследования скважин, что необходимо учитывать при инверсии каротажных данных.

Установлены “деформационно-волновые” особенности геомеханических процессов при движении очистного забоя. Показано, что реакция вмещающего массива может рассматриваться как формирование в континууме иерархии критических элементов геосреды. Последовательность развития соответствует избытку упругой энергии за фронтом снижения вертикальных напряжений. Даны основные параметры физической модели процесса с примерами горно-технологических ситуаций.

Построена геомеханическая модель взаимодействия рабочего органа пневмоударной машины с грунтовым массивом. Методом конечных элементов решена задача о напряженном состоянии массива при движении в нем пневмоударной машины с учетом вариации физико-механических свойств среды. Выполнена сравнительная оценка экспериментально измеренных и теоретически полученных относительных значений ускорений акустического поля в зависимости от ориентации машины в грунте.