Е.В. СТЕПАНОВ1,2, Н.Н. НИКИФОРЦЕВА1,2, В.В. АНДРЕЕВ2 1Федеральный исследовательский центр Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия eugenestepanov@yandex.ru 2Российский университет дружбы народов им. П. Лумумбы, Москва, Россия nadya.nikifortseva@yandex.ru
Ключевые слова: спектры поглощения Н2О, анализ следовых концентраций Н2О, генераторы низкотемпературной плазмы, перестраиваемые диодные лазеры
Страницы: 557-567
Высокочувствительный анализ содержания нейтральных газовых компонент, включая пары Н2О, в высоковакуумных электротехнических установках, предназначенных для получения низкотемпературной плазмы, является актуальной аналитической и метрологической задачей. В настоящей статье представлен спектрофотометр на основе перестраиваемых диодных лазеров, предназначенный для анализа следов молекул Н2О в вакуумных камерах генераторов низкотемпературной плазмы, базирующихся на использовании ВЧ- и СВЧ-разрядов. Анализ проводился в спектральном диапазоне 7338-7370 см-1, где расположены колебательно-вращательные линии поглощения Н2О различной симметрии и интенсивности, в частности спиновых изомеров орто- и пара-Н2О. Для высокочувствительного анализа следов Н2О при низких давлениях использовано как детектирование собственно спектров пропускания, так и их производных. Оценена чувствительность к резонансному поглощению и концентрационная чувствительность при детектировании следов Н2О в разреженной газовой среде.
Рассматривается возможная структура континуального поглощения водяного пара. Представлены результаты расчета континуального поглощения и его температурной зависимости в пределах полосы v2 H2O и в ее высокочастотном крыле на основе асимптотической теории крыльев линий с учетом нарушения длинноволнового приближения для центров масс молекул. Для объяснения спектрального и температурного поведения коэффициента континуального поглощения использован один и тот же контур линии во всем исследуемом диапазоне. Результаты исследования важны для задач спектроскопии и распространения излучения в различных средах.
Стратосферный фоновый аэрозоль играет важнейшую роль в формировании радиационного баланса Земли и химических процессах озонового слоя. Долговременный мониторинг его естественного состояния при отсутствии крупных вулканических извержений необходим для корректной оценки региональных и глобальных климатических изменений. В работе представлены результаты экспериментального исследования динамики наполнения стратосферы фоновым аэрозолем над Западной Сибирью в 2017-2025 гг. Рассматриваемый временной интервал характеризовался отсутствием крупных вулканических извержений глобального масштаба, что позволило выявить естественные вариации фоновой аэрозольной компоненты. Наблюдения выполнены на лидарном комплексе Института оптики атмосферы СО РАН (г. Томск) методом упругого рассеяния на длине волны 532 нм. Для повышения достоверности оценок применена комплексная методика статистического анализа временных рядов, включающая сезонную декомпозицию и итеративное удаление статистических аномалий (по критерию Z-оценки), что позволило минимизировать влияние кратковременных локальных возмущений, включая следы лесных пожаров и инструментальные аномалии. Результаты показали, что в долгосрочной перспективе общий уровень фонового стратосферного аэрозоля статистически стабилен и не демонстрирует значимого тренда. Однако выявлена четкая сезонная асимметрия: летний период характеризуется статистически значимым восходящим трендом аэрозольной нагрузки, тогда как весной наблюдается устойчивая тенденция к ее снижению. Внутригодовая динамика имеет выраженный циклический характер. Максимум аэрозольного наполнения приходится на зиму, а минимум - на лето, что соответствует трехкратному различию в интегральном коэффициенте обратного аэрозольного рассеяния. Полученные результаты представляют ценность для верификации климатических моделей, а также для формирования региональной базы данных фонового состояния стратосферы в условиях минимальной вулканической активности.
Т.К. СКЛЯДНЕВА1, Б.Д. БЕЛАН1, Г.А. ИВЛЕВ1, О.В. КУСТОВ1,2 1Институт оптики атмосферы им. В.В. Зуева СО РАН, Томск, Россия tatyana@iao.ru 2Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия sertyky78@gmail.com
Ключевые слова: радиационный баланс, встречное длинноволновое излучение атмосферы, собственное длинноволновое излучение земной поверхности
Страницы: 612-618
Радиационный баланс подстилающей поверхности ( В ) входит в число климатообразующих факторов и представляет большой интерес в условиях современного изменения климата. В данной работе представлены результаты измерений составляющих В : собственного излучения земной поверхности ( Eз) и встречного длинноволнового излучения атмосферы ( Eа), - в фоновом районе Западной Сибири в 2021-2024 гг. Определены пределы изменчивости (часовой, суточной, месячной), а также экстремальные часовые и суточные суммы и среднечасовые значения Eа и Eз; детально проанализированы их суточные вариации. Максимальная амплитуда среднесуточного хода Eз отмечается в летние месяцы (Δ Eз = 50-70 Вт/м2), зимой они значительно меньше (Δ Eз = 7-11 Вт/м2). Суточный ход Eа выражен слабо вне зависимости от сезона; его амплитуда в течение года в 2,5-3,5 раза меньше амплитуды Eз. Сплошная облачность увеличивает противоизлучение атмосферы на 40-80 Вт/м2 по сравнению с условиями ясного неба. Доказана достоверность полученных данных по критериям контроля длинноволновых составляющих радиационного баланса, определенным для сети станций Росгидромета. Результаты работы представляют интерес для анализа закономерностей изменения климата и проверки радиационных схем.
А.В. Гаврилов1, В.В. Малахова2, Е.И. Пижанкова1, А.А. Попова3 1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, Москва, Россия gavrilov37@bk.ru 2Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия malax@sscc.ru 3ООО “Северные Изыскания”, Москва, Россия popovaaa@sev-iz.ru
Ключевые слова: Новосибирские острова, гляциоизостатические движения, палеотемпературный сценарий, эволюция мерзлых пород, численное математическое моделирование
Страницы: 3-18
На основе данных геотермии 1970-х годов и учета истории геологического развития произведена оценка мощности мерзлых толщ о. Новая Сибирь с использованием численного моделирования. Нестационарность современного теплового режима мерзлых пород острова обусловлена поздним началом промерзания на субаэральном этапе развития морской изотопной стадии 4 (75-55 тыс. лет назад) в сочетании с длительными морскими этапами в неоплейстоцене и сниженным воздействием похолодания под покровом ледника в морской изотопной стадии 6 (190-135 тыс. лет назад). По результатам моделирования составлена карта-схема мощности мерзлых пород о. Новая Сибирь. Преобладающую часть площади острова занимают мерзлые толщи с расчетной мощностью 316-337 м. Наиболее мощными (550 м) являются мерзлые толщи острова там, где фундамент, сложенный высокотеплопроводными скальными породами, залегает неглубоко от поверхности. Сокращение мощности (до 256 м) происходит за счет наличия пластов малотеплопроводных бурых углей. Из результатов исследования следует, что мощность мерзлых толщ о. Новая Сибирь в сходных криолитологических условиях на 100-200 м меньше, чем на приморских низменностях севера Якутии.
Е.А. Слагода
Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия eslagoda@ikz.ru
Ключевые слова: текстура и структура льдов, метаморфизм, экзогенные процессы
Страницы: 19-35
Ряд спорных вопросов о генезисе и метаморфизме подземных льдов решается с применением структурно-генетических методов и современных технологий фиксации и анализа изображений. В естественных обнажениях часто встречаются залежи древних льдов, преобразованные сезонными криогенными процессами. Поэтому основная цель исследований - установить следы метаморфизма в подземных льдах, испытавших воздействие современных процессов. Исследования подземных льдов и вмещающих отложений проведены на ключевых участках - Пур-Тазовском междуречье и Западном Ямале, в зоне сплошной криолитозоны Западной Сибири. На геокриологическом стационаре “Тазовский” в 2017-2019 гг. изучено строение повторно-жильных льдов, залегающих в мощных голоценовых торфяниках, и сопутствующих новообразований льда под талым и мерзлым деятельным слоем. На стационаре “Марре-Сале” в 2011-2019 гг. собраны данные о строении повторно-жильных, клиновидных, пластовых льдов и новообразований, залегающих в толще супесей, песков и суглинков. В разрезах верхней части береговых уступов “Марре-Сале” над многолетней мерзлой толщей с подземными льдами выделен деятельный слой, который фиксирует сезонные и многолетние колебания глубины протаивания и промерзания. Внизу на склоне берегового уступа изучен пластовый лед, перекрытый талыми и мерзлыми осыпями вместе с современным захороненным снежником. Воздействие современных процессов на подземные льды определено криолитологическими методами по строению вмещающих и перекрывающих отложений в разрезах. Отбор ориентированных монолитов из льдов, их сохранение в мерзлом состоянии обеспечили изготовление шлифов. Петрографическим, структурно-генетическим методом в шлифах с помощью поляроида в проходящем и поляризованном свете определены текстуры и структуры генетических типов - повторно-жильных, пластовых сегрегационных, инъекционно-сегрегационных и клиновидных льдов. В зонах преобразований современными процессами этих типов льдов выявлены особенности строения (наложенные текстуры) и изменения структуры. Исследования позволили установить и визуализировать признаки в макростроении и характерные следы метаморфических преобразований текстуры и структуры в шлифах разных генетических типов льдов.
А.А. Башкова1,2, А.Н. Шеин1, Я.Б. Горелик2 1Научный центр изучения Арктики, Салехард, Россия aabashkova@yanao.ru 2Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия gorelik@ikz.ru
Ключевые слова: строительство, мониторинг, сезонно-действующее охлаждающее устройство, мерзлота, несущая способность, климатические изменения
Страницы: 36-45
С целью сохранения работоспособного состояния объектов капитального строительства в Арктике применяется адаптивное проектирование, при котором слабые грунтовые основания охлаждаются проветриваемыми подпольями, а при необходимости искусственно замораживаются с помощью сезонно-действующих охлаждающих устройств. Целью настоящего исследования является оценка влияния режима работы проветриваемого подполья на состояние искусственно замороженного грунтового основания жилого дома в г. Салехарде. Мониторинг температурного режима грунтового основания выполнялся по данным термометрических скважин в период с 2018 по октябрь 2025 г. Построены карты-схемы распространения температуры и скорости движения воздушного потока в подполье, а также распределения температуры грунта на глубинах 8 и 10 м от поверхности. Представлены результаты исследования с применением предложенных методов для жилого дома в Салехарде, возведенного на искусственно созданном мерзлом основании с использованием сезонно-действующих охлаждающих устройств. В результате были установлены оптимальные скорости движения воздушного потока в подполье для наиболее эффективного отвода тепла из грунтового основания.
А.В. Сосновский, Н.И. Осокин
Институт географии РАН, Москва, Россия alexandr_sosnovskiy@mail.ru
Ключевые слова: плотность снега, лес, поле, микроклимат, снегомерные наблюдения
Страницы: 46-56
Представлены результаты сравнительного анализа плотности снежного покрова в лесу и поле на равнинной территории России по данным маршрутных снегомерных наблюдений на метеостанциях за периоды 1966-1990 и 1991-2020 гг. Показано, что в среднем по России плотность снега в лесу на 5-10 % меньше, чем в поле, что связано с ослаблением ветрового воздействия и меньшей степенью уплотнения. В отдельных регионах (запад и юг европейской части России, юг Сибири) отмечены обратные соотношения вследствие микроклиматических особенностей лесных массивов. Отношение плотности снега в лесу к значениям в поле варьирует в диапазоне 0.82-1.15. Между базовым (1966-1990 гг.) и современным (1991-2020 гг.) климатическими периодами существенных изменений плотности снежного покрова не выявлено. Полученные результаты уточняют пространственную дифференциацию параметров снежного покрова в зависимости от ландшафтных условий и могут быть использованы для совершенствования моделей теплообмена и определения снегозапасов.
М.Н. Железняк, Р.В. Чжан, О.И. Алексеева, Н.А. Павлова, Л.А. Гагарин
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Якутск, Россия fe1956@mail.ru
Ключевые слова: криолитозона, надмерзлотные воды, гидрогеология, мерзлые грунты, многолетнее промерзание горных пород
Страницы: 57-60
16 сентября 2026 г. отмечает 85-летний юбилей Виктор Васильевич Шепелёв, главный научный сотрудник Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН, доктор геолого-минералогических наук, профессор, действительный член Академии наук Республики Саха (Якутия), заслуженный деятель науки Республики Саха (Якутии), почетный гражданин г. Якутска. Приведены основные достижения в его научной, научно-организационной, педагогической и общественной научно-экспертной деятельности, а также биографические сведения.
Представлены биографические сведения и основные достижения в исследовательской и организационной деятельности Р.В. Чжана - доктора технических наук, главного научного сотрудника Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН, заслуженного деятеля науки РФ и РС(Я), отмечающего 5 сентября 2026 г. 85-летний юбилей.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее