Главная – Журналы – Поиск по журналам

Определение координат и увеличения восстановленного голографического изображения частицы затруднено из-за отсутствия строгой геометрико-оптической модели, описывающей цифровой голографический процесс. Для получения увеличенных изображений в традиционной оптике и микроскопии, как правило, используют объективы. В цифровой голографии такие изображения можно сформировать без механической фокусировки и применения оптических компонентов, например посредством управления расходимостью пучков освещающего излучения. В настоящей работе обсуждаются вопросы, связанные с оптимизацией оптической схемы цифрового голографирования, осуществляющей безлинзовое увеличение восстановленных изображений, обосновывается целесообразность использования аппарата геометрической оптики при проектировании таких цифровых голографических систем, а также описываются их ограничения. Результаты работы могут быть использованы при проектировании и разработке систем цифровой голографической микроскопии, для высокоточного восстановления и анализа голографических изображений частиц.

Основной проблемой в солнечной энергетике является снижение оптических потерь при отражении света от поверхности фотоэлектрических элементов. В настоящей работе представлены результаты численных исследований антиотражающих свойств наноструктурированных покрытий из диоксида кремния (SiO₂), нанесенных на поверхность солнечного элемента. Рассмотрены два типа пористых антиотражающих покрытий: из многослойной сборки наносфер и вертикальных воздушных нанопор, внедренных в сплошной слой диоксида кремния. Проведена оценка эффективности пропускания света в зависимости от толщины и типа антиотражающего покрытия. Установлено, что эффективность преобразования солнечной энергии в электричество может существенно различаться в разных спектральных диапазонах для одного и того же типа антиотражающего покрытия. Показано, что покрытие из вертикальных нанопор в большинстве случаев обеспечивает более эффективное преобразование падающего светового излучения, чем пористый слой, образованным упорядоченной микросборкой наносфер. Полученные результаты имеют важное значение для разработки более эффективных солнечных элементов и могут быть использованы при создании антиотражающих покрытий для повышения общей производительности фотоэлектрических устройств.

Естественное гамма-излучение легко проникает в клетки организма, оказывая разрушительное воздействие на все его структуры и вызывая широкий спектр болезней. Оно играет активную роль в атмосфере, участвуя в электрических процессах и образовании ионов, что сказывается на облакообразовании, режиме осадков, радиационном балансе и т.д. Информации о вертикальном распределении гамма-фона над территорией России крайне мало, поэтому в настоящей работе обобщаются результаты самолетного зондирования за период 2003-2025 гг. На основе многолетних данных был рассчитан среднемноголетний профиль значений гамма-фона над югом Западной Сибири, который показывает нелинейное возрастание с высотой. Среднее значение в приземном слое воздуха составило за этот период 0,11 мкЗв/ч и изменялось в пределах 0,03-0,25 мкЗв/ч. На высоте 10 км средний уровень гамма-фона равнялся 2,35 мкЗв/ч и варьировался в диапазоне 2,18-2,80 мкЗв/ч. Анализ широтного распределения выявил пояс 60-70° с.ш. с повышенным значением гамма-излучения; южнее и севернее гамма-фон был меньше. Также проведенный анализ позволил выявить слабовыраженный годовой ход гамма-фона с максимумом в ноябре и минимумом в августе, который нехарактерен для других атмосферных параметров. Результаты исследования позволяют обосновать выбор метрологических параметров приборов и средств защиты от радиационного излучения и оценить риски возникновения радиационных эффектов.

Выбросы парниковых газов существенно изменили глобальный климат. Увеличение частоты, продолжительности, остроты засухи и теплового стресса, связанное с изменением климата, может коренным образом изменить состав, структуру и биогеографию лесов во многих регионах. Особую озабоченность вызывает потенциальное увеличение усыхания деревьев, связанное с физиологическим стрессом, вызванным изменением климата, и взаимодействием с другими связанными с ним процессами, такими как нашествия насекомых и лесные пожары. Несмотря на отмеченные риски, существующие прогнозы отпада деревьев и гибели насаждений основаны на моделях, в которых отсутствуют функционально реалистичные физиологические механизмы. Стало очевидно, что современное понимание физиологических реакций деревьев на засуху остается недостаточным, и для составления реалистичных прогнозов гибели лесов в условиях быстрого изменения климата необходимы дополнительные базовые знания. Для количественного анализа механизмов гибели деревьев применена гидравлическая концепция, и на ее основе показана различная реакция на засуху изогидрических и анизогидрических видов. Представленный анализ глобальной уязвимости мировых лесов к жарким засухам в антропоцене показал, что она сильно недооценивается, включая леса в регионах с достаточным увлажнением. Несмотря на продолжающиеся дискуссии и исследования, касающиеся многих специфических механизмов гибели лесов, исследовательское сообщество приложило огромные усилия к выяснению этих механизмов, позволившие получить существенные физиологические данные, указывающие на повышенную уязвимость лесов к гибели при жарких засухах.

Приведены результаты исследования внутрисезонного радиального роста деревьев лиственницы Гмелина ( Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) в криогенном лиственничнике послепожарного возобновления на антропогенно измененном участке (бровка дороги сезонного использования) и на участке леса без антропогенных нарушений. Непрерывные измерения радиального прироста в течение сезона у опытных деревьев проводились точечными дендрометрами DR-26A в сезоны 2017-2019 гг., существенно различавшиеся по погодным условиям. Динамику внутрисезонного роста годичного кольца индивидуального дерева характеризовали совокупностью максимальных суточных значений прироста. С применением аппроксимирующего логистического уравнения Перла - Рида ( R ² = 68-99 %) определены фенологические характеристики для каждого дерева: даты начала и окончания сезона, продолжительность сезона и трех его этапов (дни), максимальная интенсивность на втором этапе роста (мм/день). Выявлено, что ширина годичного кольца (ШГК) определяется максимальной интенсивностью на втором этапе процесса роста ( R = 78-97 %). На антропогенно измененном участке ШГК существенно больше, чем на контрольном, независимо от погодных условий сезона. Установлено, что у деревьев на контрольном участке прирост за сезон в 2019 г. был меньше, а на антропогенно измененном, наоборот, больше, чем в 2018 г. Противоположные тренды ШГК трактуются на основе ранее полученных оценок связи прироста с климатическими факторами (Бенькова и др., 2024): максимальная интенсивность роста кольца в течение сезона и ШГК на опытных участках определяется погодными условиями на разных стадиях ксилогенеза. На антропогенно измененном участке - это период, предваряющий сезон роста (начало мая), когда погодные условия предопределяют максимальную интенсивность прироста кольца, связанную с процессом образования новых трахеид. На контрольном участке - это погодные условия в более поздний период сезона (конец мая - первая половина июня); они влияют непосредственно на ход процесса образования новых трахеид.

Древесные насаждения являются важным компонентом городского ландшафта, источником биоразнообразия и ключевым элементом создания комфортной окружающей среды. В условиях города деревья подвергаются большому спектру стрессовых факторов, негативно влияющих на их жизненное состояние и внешний вид. Для своевременной оценки состояния насаждений и ухода необходимо регулярно проводить наблюдения. Особенно это актуально для арктических городов, где ассортимент древесных насаждений меньше, а их состояние хуже. Совмещение визуального и инструментального обследования дерева повышает точность оценок, позволяет выявить объем древесины различной степени деструкции, оценить аварийность и принять обоснованное решение о назначении поддерживающих мероприятий или удалении. В 2024 г. оценили состояние древесных насаждений в парке Академгородка г. Апатиты Мурманской области на примере пихты сибирской ( Abies sibirica Ledeb.). Были определены категории состояния деревьев с помощью визуальной и инструментальной методик с применением прибора Resistograph модель R650-EA. Рекомендованы оздоровительные мероприятия.

Изменения климата в последние десятилетия оказывают заметное влияние на экосистемы по всему миру, в частности происходят заметные трансформации в древостоях верхней границы леса (ВГЛ). Исследования показывают, что повышение среднегодовых температур и изменение режима осадков ведут к сдвигам границ растительных зон и изменению высотного положения верхней границы распространения древесной растительности. В статье впервые представлен анализ динамики древостоев на ВГЛ в пределах лесного заказника «Енганэпэ» на западном макросклоне Полярного Урала. Показана изменчивость средних морфометрических показателей древостоев в зависимости от высоты над уровнем моря. Несмотря на то, что отдельные деревья ели сибирской ( Picea obovata Ledeb.) в пределах исследованного экотона появились в начале XIX в., наибольшие изменения в густоте древостоев произошли в 30-60-е годы XX в. Густота древостоев с начала XX в. увеличилась в 12 раз на пределе распространения отдельных деревьев в тундре и до 35-30 раз в редколесьях и густом ельнике. Динамика исследованных древостоев демонстрирует локальные отличия от показанных ранее изменений ВГЛ в Субарктике.

Проведены исследования выборок деревьев сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.), ели сибирской ( Picea obovata Ledeb.) и е. голубой ( P. pungens Engelm.) в парках г. Красноярска для отбора наиболее устойчивых к условиям городской среды форм. Измеряли морфологические параметры ствола и кроны, состояние кроны деревьев. Для оценки засухоустойчивости дерева использовали показатели водоудерживающей способности хвои. Для корреляционного анализа отобрали наиболее информативные признаки, характеризующие устойчивость деревьев к условиям городской среды, габитус и газоочистительную способность. Установлены существенные различия в характере множественных корреляций между признаками у сравниваемых видов в пределах каждого парка, а также между выборками одного вида из разных парков города. Сравнительный анализ коэффициентов корреляции показал, что их значение и направление связи могут служить дополнительным существенным критерием для отбора деревьев не только по прямым признакам, но и по косвенным. Результаты корреляционного и дискриминантного анализов показали, что в разных районах города подход к селекции деревьев должен быть разным, в том числе в связи с разновозрастностью насаждений. Вероятно, в условиях большего загрязнения воздуха при отрицательных корреляциях признаков устойчивости с ростом деревьев необходимо искать компромисс между устойчивостью и продуктивностью дерева для целей селекции древесных растений в городских условиях. Отобраны лучшие по комплексу признаков деревья трех вечнозеленых хвойных видов для дальнейшего использования в озеленении города.

Представлены ключевые отличительные характеристики организации лесного сектора Канады и проведено сравнение канадского и российского подхода к лесным отношениям. Уделено внимание актуальным вызовам, стоящим перед органами управления лесными секторами стран. Установлено, что основным отличаем канадского подхода к организации лесного сектора является высокий уровень федерализации. Лесное законодательство у каждой провинции свое, но общей чертой является гибкая система арендных отношений. Анализ положений лесного законодательства Канады проведен на примере провинции Британская Колумбия, лидирующего лесного региона Канады, обеспечивающего более трети всего объема лесозаготовок страны. По сравнению с российским лесным сектором, канадский демонстрирует большую стабильность как относительно вносимых в законодательство изменений, так и относительно хозяйственно-экономических показателей. С 2002 по 2017 г. объем лесозаготовок в России был значительно ниже, чем в Канаде, однако с 2018 г. страны сравнялись по этому показателю. Площадь поврежденных пожарами лесов и объем лесовосстановления за этот период в обеих странах подвержены резким колебаниям. Арендные отношения, принятые в качестве основного инструмента развития лесного сектора, являются одной из причин ограниченной заинтересованности частного капитала. Арендаторы не имеют достаточного стимула к дополнительным инвестициям, добровольно осуществляемым в лесной участок, поверх необходимого минимума, требуемого условиями договоров аренды. Данная проблема свойственна как канадскому, так и российскому лесному сектору.

Интенсивность и продолжительность роста вегетативных органов растений определяет их биологическую продуктивность, которая зависит от различных экологических факторов и климатических особенностей региона произрастания. Выявление закономерностей сезонного прироста хвойных древесных растений необходимо для определения вида и сроков проведения мероприятий, направленных на повышение продуктивности древостоев, особенно в регионах интродукции. На территории юга Западной Сибири данные исследования малочисленны и представляют интерес для обобщения итогов интродукции. Для рассмотрения этого вопроса нами были выявлены закономерности сезонного роста сосен двух- и пятихвойных видов рода сосна ( Pinus L.) в границах селитебной территории г. Омска. В период сезонного роста побегов модельных деревьев были рассмотрены климатические особенности города, построена климадиаграмма модификации Г. Вальтера по Баньолу - Госсену (апрель - июнь 2024 и 2025 гг.), выполненная на основе данных Гидрометцентра г. Омска. Особенности динамики сезонного роста побегов изучены у деревьев двухвойных сосен: c. горная ( Pinus mugo Turra), c. обыкновенная ( P. sylvestris L.) и с. Банкса ( P. banksiana Lamb.), и пятихвойных: с. Веймутова ( P. strоbus L.) и с. сибирская ( Pinus sibirica Du Tour).