Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено численное моделирование распространения мощных фазомодулированных фемтосекундных лазерных импульсов в воздухе. Пространственная модуляция исходного волнового фронта импульса осуществлялась с помощью программируемой фазовой пластинки, состоящей из расположенных в шахматном порядке зон с варьируемым скачком фазы волны. В рамках численного решения нелинейного уравнения Шредингера для усредненной по времени амплитуды электрического поля исследованы режимы самофокусировки, филаментации и постфиламентационного каналирования излучения для фазомодулирующих масок с различным сдвигом фазы на границах соседних сегментов. Показано, что при определенных типах фазовой модуляции импульса область его филаментации в воздухе может быть существенно смещена (по координате) и удлинена по сравнению с немодулированным импульсом. Кроме того, установлено, что применение фазовой модуляции позволяет понизить угловую расходимость формирующихся на стадии постфиламентационного распространения интенсивных световых каналов. Это обеспечивает возможность самоканалирования излучения на расстояниях, кратно превышающих длину Рэлея.

Рассмотрены результаты анализа аэрозоля водного раствора NaCl методом спектроскопии лазерно-индуцированного пробоя фемтосекундными импульсами (FS-LIBS). Приведены результаты оценки концентрации примеси (Na) методом аналитической пары с использованием метода добавок. В качестве линии внутреннего стандарта принято излучение атомарного иона азота N+ на длине волны 500,515 нм, образованного из молекул атмосферного азота в области филаментации. Возможность оценки концентрации химического соединения (NaCl) по излучению его составной части (Na) в водном аэрозоле методом FS-LIBS представляет интерес для развитии методов фемтосекундного лидарного зондирования.

Анализируются результаты лазерной гранулометрии нанодисперсной фракции осевшего аэрозольного вещества и УФ-спектрометрии водных смывов с поверхности разновозрастной хвои четырех видов лесообразующих пород растений. Оценена активность эффлоресценции фенольных соединений на поверхность разновозрастной хвои в период зимнего покоя растений. Показана возможность образования вторичных органических аэрозолей в результате фотоактивированных реакций между фенольными соединениями и осажденным аэрозольным веществом. Обсуждается возможность поступления вторичных органических аэрозолей в полог зимнего леса под воздействием радиометрического фотофореза. Предполагается, что фотофорез вторичных аэрозолей в поле уходящего с поверхности снежного покрова ИК-излучения («снеговой» фотофорез) может существенно влиять на вертикальный перенос вторичных органических аэрозолей в пологе хвойного леса зимой.

Исследована зависимость интенсивности эмиссионных линий Ca (393,3; 396,8; 422,6 нм), Mg (383,6 нм), Na (589 нм) от длительности лазерного импульса в методе филаментно-индуцированной эмиссионной спектроскопии. Филамент возбуждался в аэрозоле морской воды с каплями размером 0,8-2 мкм лазерными импульсами длительностью 70, 230, 500, 900 фс при неизменной энергии импульса 3,0 мДж. Показано, что с увеличением длительности лазерного импульса интенсивности эмиссионных линий исследуемых элементов возрастали, за исключением линии Mg. Получены оптимальные значения длительности лазерного импульса для возбуждения линий Ca, Mg, Na в аэрозоле морской воды.

Проведено сравнение параметров турбулентности, полученных при помощи лидара, с параметрами, определенными из средних скорости ветра и температуры воздуха в приземном слое атмосферы. Представлены результаты наблюдений структурной характеристики коэффициента преломления C_n², определяемой из отношения эхосигналов турбулентного лидара, в приземном слое атмосферы при работе на слабонаклонной трассе. Опробована методика определения скорости диссипации кинетической энергии из лидарных данных.

Зимой-весной 2010/2011 и 2019/2020 гг. наблюдались сильнейшие аномалии озонового слоя в стратосфере Арктики за всю историю спутниковых наблюдений. Они были вызваны чрезвычайно сильным и продолжительным стратосферным полярным вихрем, повлекшим беспрецедентное химическое разрушение озона. Анализ данных TEMIS показывает, что относительное отклонение общего содержания озона (ОСО) от многолетнего (2003-2019 гг., за исключением 2011 г.) среднего составило 37-44% в 2011 г. и 45-55% в 2020 г. на станциях наблюдения, расположенных в арктических широтах, и 27-36% в 2011 г. и 27-32% в 2020 г. - в субарктических. По данным Aura MLS, минимальные температуры над Арктикой были на 8-12% ниже нормы в 2011 г. и на 8-13% ниже нормы в 2020 г. Концентрация озона для ст. Алерт падала до 23% от многолетнего среднего на высоте 20 км 22 марта 2011 г. и до 6% на высоте ~ 19 км 15 апреля 2020 г. Детальный корреляционный анализ показал, что отклонения концентраций водяного пара и озона, водяного пара и температуры, озона и температуры от многолетних средних значений сильнее коррелируют в 2020, чем в 2011 г. Корреляции убывают к периферии вихря вследствие обмена воздушными массами между арктическими и средними широтами, а за пределами Северного полярного круга становятся малозначимы.

Рассматривается формирование туманов в нижнем бьефе Красноярской ГЭС на реке Енисей в течение 2020 г. Метеорологические условия, соответствующие времени формирования туманов, фиксировались на геопортале, разработанном авторами, температура воды определялась на гидропосту, а регистрация туманов выполнялась с помощью веб-камер. Анализ данных показал, что в летний период образуются адвективные туманы охлаждения, а зимой, ранней весной и осенью - адвективные туманы парения. Туманы охлаждения формируются путем охлаждения влажного воздуха при взаимодействии нижнего слоя атмосферы с более холодной движущейся поверхностью воды. Туманы парения образуются при адвективном охлаждении паров воды на поверхности реки более холодной примыкающей атмосферой. Определяется пространственное распределение туманов парения вдоль реки на основе данных дистанционного зондирования.

В работе рассматривается задача оценки плотности распределения вероятностей фаз для сигналов с фазовой манипуляцией. При этом модулирующая последовательность и, соответственно, значения фаз символов, а также статистические характеристики этой последовательности неизвестны. Оценка плотности вероятности фаз осуществляется по ограниченной выборке на основе расчета коэффициентов Фурье. При этом осуществляется регуляризация получаемых коэффициентов Фурье. Для повышения точности оценки в статье рассматривается применение многопараметрической регуляризации. Представлены результаты численных экспериментов.

Резистентность к ВИЧ-1, выработанная некоторыми людьми, подвергшимся этому заболеванию, оказалась многообещающим фактором в борьбе с инфекцией ВИЧ-1. Изменение поведения также стало одной из наиболее важных стратегий защиты от пандемии ВИЧ-1, но оба эти фактора в основном игнорируются разработчиками математических моделей. В данной статье формулируется и тщательно анализируется новая математическая модель резистентности к вирусу ВИЧ-1, учитывающая изменение поведения для случаев как частичной, так и полной абстиненции. Рассчитанный индекс репродукции используется для установления локальной устойчивости точек равновесия, свободных от болезней, с использованием подхода Уотмо и Дрише в обоих случаях. С использованием соответствующих демографических и эпидемиологических данных по Южной Африке в численном моделировании тщательно исследуется положительный эффект изменения поведения в условиях резистентности к ВИЧ-1, и эта стратегия является абсолютно эффективной в борьбе с угрозой ВИЧ-1. В этой работе также представлен более лучший результат, чем тот, который был получен в большинстве работ, приведенных в списке литературы.

В данной работе мы имеем дело с выпуклой квадратичной задачей с ограничениями в виде неравенств. Мы используем метод логарифмических барьеров, основанный на некоторых новых приближенных функциях. Эти функции имеют то преимущество, что они позволяют легко вычислять шаг смещения, не занимая много времени, в отличие от метода линейного поиска, который требует много времени и средств для определения шага смещения. Мы разработали реализацию с помощью MATLAB и провели численные тесты на некоторых примерах большого размера. Полученные численные результаты показывают точность и эффективность нашего подхода.