Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрена применимость спутниковых данных для оценки неустойчивости и влагосодержания атмосферы в случаях возникновения конвективных опасных явлений погоды на европейской территории России и Урале. Рассматриваемая выборка включала 305 случаев шквалов, смерчей и крупного града. Оценены значения параметра неустойчивости Lifted Index и общего влагосодержания воздуха по спутниковым данным MODIS Atmospheric Profile Product и данными реанализа ERA5. Установлено, что медианные значения параметров неустойчивости и влагосодержания по разным данным близки, а экстремумы существенно различаются. По данным MODIS фиксируются локальные области с очень сильной неустойчивостью и высоким влагосодержанием, которые не обнаруживаются по данным реанализа. Отмечена существенная ограниченность данных MODIS в связи с низкой частотой съемки и невозможностью получения информации о параметрах неустойчивости для ячеек с облачностью, что, в частности, сократило итоговую выборку с 305 до 95 случаев.

Обсуждаются результаты измерений физико-химических характеристик аэрозоля летом 2021 г. в Гренландско-Карском секторе Северного Ледовитого океана (83-й и 84-й рейсы НИС «Академик Мстислав Келдыш»). Исследовались аэрозольная оптическая толща атмосферы, концентрации аэрозоля и черного углерода, а также химический состав аэрозольных проб - концентрации основных элементов, органического и элементного углерода, изотопный состав углерода. Для большинства характеристик аэрозоля отмечены более низкие средние значения в сравнении с тремя предшествующими экспедициями. С учетом данных предшествующих экспедиций оцениваются различия концентраций аэрозоля и черного углерода над Карским, Баренцевым, Норвежским и Гренландским морями.

Проведен анализ результатов многолетних (2007-2021 гг.) комплексных экспериментальных исследований микрофизических параметров, массовой концентрации и элементного состава аэрозольных частиц в приземном слое атмосферы семиаридных зон юга европейской территории России (ЕТР). Установлены фоновые значения среднесуточной массовой концентрации приземных аэрозолей в летний жаркий период в опустыненных районах Калмыкии и сухостепной зоне Ростовской обл., составившие 125 и 34 мкг/м³ соответственно. Определены функции распределения частиц по размерам, характерные для атмосферных аэрозолей юга ЕТР. Установлена связь между выносом частиц в атмосферу и основными атмосферными процессами. Исследована многолетняя изменчивость элементного состава приземных аэрозолей. Выявлены незначительные вариации массовой концентрации Cd, Hg, Cu в составе аэрозольных частиц в Ростовской обл. Элементный состав аэрозолей в Калмыкии подвержен большей изменчивости по содержанию как природных, так и техногенных элементов, в основном химических элементов солевого баланса и тяжелых металлов. Показано, что для большинства элементов характерна слабая интенсивность накопления в аэрозолях, а их дифференциация в бóльшей мере зависит от мозаичности подстилающей поверхности. За исследованный многолетний период наблюдается тенденция очищения атмосферы опустыненных территорий европейского юга России от вредных примесей за счет уменьшения аридизации климата и снижения антропогенного влияния.

Исследованы микроорганизмы атмосферных аэрозолей, отобранные в период с сентября 2020 по декабрь 2021 г. в Новосибирске на четырех стационарных точках, различающихся по уровню антропогенного загрязнения. Для отбора атмосферных аэрозолей использована ежемесячная фильтрация атмосферного воздуха с применением армированных тефлоновых мембран Sartorius в течение 12 ч с периодом в две недели. В условиях отбора в числе культивируемых бактерий в зимний период преобладали спорообразующие бактерии рода Bacillus и кокки родов Staphylococcus и Micrococcus . В весенне-летних и осенних пробах атмосферных аэрозолей наблюдалось резкое увеличение концентрации и разнообразия кокковых форм, спорообразующих и неспороносных бактерий, актиномицетов и грибов. В значительном количестве выявлены гемолитические спорообразующие бактерии и стафилококки, полирезистентные к антибиотикам, обладающие ферментами, способствующими развитию инфекционного процесса.

Предложена конструкция узла объемного дозирования трудносыпучих порошков, позволяющая осуществлять подачу продукта с точностью, которая сопоставима с характерной для весовых систем. Численно (методом дискретных элементов) и экспериментально исследована эффективность работы основных узлов. Предложена конструкция высокоточного объемного дозатора непрерывного действия.

Рассмотрены пространственные колебания трубопровода на двух опорах, вибрирующих в вертикальном направлении с одинаковыми амплитудами и фазами. Движение трубопровода включает вращение (качение) вокруг прямой, проходящей через опоры, и изгибную деформацию. Предполагается, что изгиб происходит в плоскости качения без деформации кручения. Использованы нелинейные уравнения изгиба и углового движения трубопровода. Изучено движение трубопровода, в случае когда влияние на изгиб внутреннего давления среды в трубе значительно больше влияния ее веса. По аналогии с маятником Капицы определены значения входных параметров, при которых верхнее и нижнее изогнутые положения трубопровода являются устойчивыми. Проведены численные расчеты для армированной магниевой трубы, заполненной метаном.

Рассмотрен процесс зарождения краевой кольцевой трещины продольного сдвига (III мода разрушения) при кручении стержня с круглым поперечным сечением, выполненного из упругопластического материала, имеющего предельную деформацию. Процесс разрушения таких материалов описан с помощью модифицированной модели Леонова - Панасюка - Дагдейла, в которой используется дополнительный параметр - поперечник зоны пластичности (ширина зоны предразрушения). Для получения критических значений параметров квазихрупкого разрушения предложен сдвоенный (достаточный) критерий прочности для трещин III моды в упругопластическом материале. Построены диаграммы квазихрупкого разрушения круглого вала с краевой трещиной. Для разрушения квазивязкого и вязкого типов предельные нагрузки найдены численно методом конечных элементов. Отличие численной модели от аналитической состоит в том, что исследовались материалы, характеристики которых соответствуют режимам деформирования при полномасштабной текучести. Установлено, что результаты численных экспериментов хорошо согласуются с результатами расчетов по аналитической модели разрушения образцов при кручении в режиме маломасштабного пластического течения.

Представлены результаты моделирования фильтрации 'сухого' газа в низкопроницаемом газовом пласте со скважиной с трещиной гидроразрыва пласта. Предполагается, что фильтрация газа в низкопроницаемом продуктивном пласте и в трещине конечной проводимости происходит по линейному закону Дарси. Для учета зависимости PVT-свойств газа от давления, а также их влияния на коэффициенты пьезопроводности пласта и трещины использовалось уравнение Пенга - Робинсона. С использованием численного моделирования исследовано влияние проводимости трещины и проницаемости пласта на распределение давления и параметры газа в системе трещина - пласт, а также на изменение давления и величины притока газа в скважину при изучении газодинамических процессов в скважине.

Изучены механизмы процесса коагуляционной очистки воды с использованием титансодержащих коагулянтов. Проведены исследования коллоидных систем, образующихся в процессе гидролиза традиционных коагулянтов на основе соединений алюминия и железа, а также инновационных и перспективных титансодержащих коагулянтов. Определены поверхностные характеристики продуктов гидролиза соединений титана (поверхностный заряд, удельная поверхность) в условиях, приближенных к процессам коагуляционной очистки воды. Проведено сравнение поверхностных характеристик продуктов гидролиза традиционных и титановых коагулянтов. Установлено, что продукты гидролиза соединений титана несут на своей поверхности отрицательный заряд и обладают крайне развитой по сравнению с традиционными коагулянтами поверхностью, а это косвенно подтверждает их способность к адсорбции загрязняющих веществ. Изучены седиментационные характеристики образующихся продуктов гидролиза различных коагулянтов. Показано, что образующиеся в результате применения титансодержащих реагентов коагуляционные шламы имеют больший размер хлопьев, а значит, быстрее оседают на дно в процессе отстаивания. Подтверждена и научно обоснована повышенная эффективность комплексных титансодержащих коагулянтов (Al-Ti) за счет явлений нейтрализации заряда и зародышеобразования на поверхности продуктов гидролиза соединений титана. Проведена оценка эффективности титансодержащих коагулянтов в процессах очистки питьевой воды водозабора города Москвы. Установлено, что в процессе очистки воды поверхностного водозабора титансодержащие реагенты значительно превосходят по своей эффективности (снижение содержания взвешенных веществ и показателя цветности) традиционные реагенты, а остаточные концентрации соединений титана в очищенной воде соответствуют требованиям нормативов качества питьевой воды (0.1 мг/л). Полученные с использованием титансодержащих коагулянтов осадки отличаются повышенной скоростью седиментации и легче отдают влагу в процессе фильтрации, что позволит сократить габариты очистного оборудования.

Определена концентрация хлорорганических соединений (ХОС) и выполнен сравнительный анализ содержания ХОС в донных отложениях р. Черной, малых озер Байдарской долины, Севастопольской бухты и Чернореченского водохранилища, отобранных в 2008 и 2019-2020 гг. Установлено заметное различие уровней загрязнения ХОС в реке, озерах и бухте. В большей степени это касается таких ХОС, как полихлорированные бифенилы (ПХБ), содержание которых в грунтах исследованных районов изменялось в широком диапазоне - от 0.5 в озерах до 900 нг/г сухой массы в Севастопольской бухте. Повышенная антропогенная нагрузка на акваторию реки в районе Байдарской долины и в ее устьевой части привела к формированию зон с локальными максимумами концентраций ПХБ и хлорорганических пестицидов (1,1,1-трихлор-2,2-бис(4-хлорфенилэтан), ДДТ) в донных отложениях р. Черной. В Байдарской долине грунты озер оказались в среднем менее загрязненными, чем речные, что связано с изолированностью озерных экосистем; их можно квалифицировать как незагрязненные и слабозагрязненные. Максимальные концентрации ХОС отмечены в Севастопольской бухте. Соотношение метаболитов ДДТ в композиции хлорорганических пестицидов зависело от окислительно-восстановительных обстановок в донных осадках: в анаэробных условиях в бухте Севастопольской ДДТ трансформировался в ДДД (1,1-дихлор-2,2-бис-(4-хлорфенил)этан), в аэробных речных - в ДДЭ (1,1-дихлор-2,2-бис-(4-хлорфенил)этилен). Реконструкция геохронологии осадконакопления с использованием радиотрассерных методов показывает, что вариативность содержания ХОС на различной глубине толщи пресноводных грунтов зависела не от природных условий формирования донных отложений, а от изменяющихся во времени объемов поступления ХОС в акватории. По оценкам в настоящее время сток р. Черной обеспечивает поступление ХОС в донные отложения Севастопольской бухты не более 14 % ∑ДДТ и 4 % ∑6ПХБ.