В статье предлагается эффективный численный метод решения дробного уравнения Ланжевена, основанный на вейвлетах Чебышева второго рода. С использованием этой операторной матрицы интегрирования дробного порядка вейвлетов Чебышева второго рода исходная задача преобразуется в систему алгебраических уравнений, которая может быть решена методом Ньютона. После анализа метода оценивается граница ошибки. Кроме того, эффективность метода оценивается с помощью нескольких численных примеров.
В.Н. Ярыгин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия yarygin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: электродуговые плазмотроны, инженерные методы расчета, плазменные струи, истечение в вакуум, неравновесные процессы
Страницы: 843-848
110-летию со дня рождения академика С.С. Кутателадзе посвящается В статье отражен вклад академика С.С. Кутателадзе в обоснование и создание инженерных методов расчета электродуговых плазмотронов на основе подходов теории подобия и анализа размерностей. Представлены обобщенные вольт-амперная и тепловая характеристики однокамерного плазмотрона как с обычным водяным, так и с пористым охлаждением анода, а также некоторые результаты исследования высокотемпературных, включая плазменные, недорасширенных сверхзвуковых струй малой плотности.
Н.А. Малышев1, В.Е. Вержбицкий1, С.М. Данилкин2, А.А. Колюбакин3, В.Б. Ершова2,4,5, А.А. Бородулин1, В.В. Обметко1, Д.К. Комиссаров1, М.Л. Болдырев2, И.С. Васильева2, М.А. Рогов2,3, А.Б. Попова2, О.С. Махова2, В.Н. Ставицкая2, Т.А. Тимошенко2, А.Н. Алымов2, В.А. Шеин2, А.С. Угрюмов2, В.Е. Васильев6, Ю.А. Гатовский7, В.Г. Лакеев8, Р.В. Лукашев8, Г.Н. Александрова4, А.В. Лидская4, А.Н. Симакова4, Д.А. Лопатина4, С.И. Бордунов4,7, А.А. Суслова7,8, А.В. Ступакова7,8, А.М. Никишин7 1ПАО «НК «Роснефть», Москва, Россия 2ООО «Арктический научный центр», Москва, Россия vashein@mail.ru 3ООО «РН-Эксплорейшн», Москва, Россия 4Геологический институт РАН, Москва, Россия 5Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле, Санкт-Петербург, Россия 6АО «Институт геологии и разработки горючих ископаемых», Москва, Россия 7Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 8Фонд «НИР», Москва, Россия
Ключевые слова: Керн, нефтегазоносность, биостратиграфия, сейсмостратиграфия, рифтогенные бассейны, арктический шельф
Страницы: 160-179
Для российского сектора Восточной Арктики характерно развитие крупных бассейнов с мощным осадочным выполнением, прежде всего, на шельфе и континентальном склоне морей Северного Ледовитого океана. Ряд геолого-геофизических и геохимических признаков указывает на их потенциальную нефтегазоносность. При этом возраст и состав осадочных комплексов шельфовых бассейнов до сих пор являлся дискуссионным из-за отсутствия скважин, пробуренных в акватории. В 2021 г. в ходе реализации проекта ПАО «НК «Роснефть» по стратиграфическому бурению на шельфах морей Российской Арктики (RoSDAr - Rosneft Stratigraphic Drilling in Arctic) были пробурены шесть стратиграфических скважин с отбором керна на востоке моря Лаптевых (Анисинско-Новосибирский лицензионный участок ПАО «НК «Роснефть» глубиной от 100.0 до 199.5 м. Результаты комплексных биостратиграфических исследований керна показали, что наиболее древними в изученных разрезах скважин являются деформированные верхнебарремские-нижнеаптские, преимущественно алевро-глинистые, толщи (комплекс складчатого основания), на которых с угловым несогласием залегают палеоценовые песчано-алевро-глинистые отложения. Скважины вскрыли также эоценовые, олигоценовые и миоцен-четвертичные терригенные породы. Комплексный анализ данных стратиграфического бурения и сейсморазведки позволил уточнить геологические модели региона и создал основу для обновления наших представлений о его нефтегазовом потенциале. Полученные на сегодняшний день материалы позволяют сделать вывод о более значительной роли кайнозойских отложений в осадочном чехле моря Лаптевых, чем это предполагалось ранее.
В.И. ВЕРШИНИН
Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского, Омск, Россия vyvershinin@yandex.ru
Ключевые слова: природные и сточные воды, пищевые продукты, групповой анализ, антиоксиданты, интегральные показатели, многомерные градуировки, интервальные оценки
Страницы: 11-23
В исследованиях среды обитания человека однотипные органические соединения часто определяют суммарно (групповой анализ). В данной работе представлен обзор публикаций 2015-2023 гг., относящихся к групповому анализу гидрохимических объектов и пищевых продуктов. В обоих случаях традиционным и самым распространенным способом группового анализа является расчет интегральных показателей, хотя этот способ метрологически некорректен. Соответствующие методики включают измерение обобщенного сигнала, построение одномерной градуировки и приблизительную оценку суммарного содержания (сΣ) аналитов в пересчете на некоторое стандартное вещество. Новыми инструментами группового анализа гидрохимических объектов стали обращенные многомерные градуировки, а инструментами определения антиоксидантов в пищевых продуктах - интервальные оценки сΣ. Новые варианты группового анализа дают более правильные результаты, но они еще недостаточно изучены и редко используются на практике. Применению многомерных градуировок мешает трудоемкость построения обучающей выборки, а применению интервальных оценок - внутригрупповая селективность сигналов, ведущая к излишней ширине интервалов. Обсуждаются тенденции развития группового анализа и перспективные направления исследований.
А.В. Андрианов1, Н.И. Сальников1,2, Е.А. Анашкина1, В.В. Дорофеев1,3, С.Е. Моторин1,3, А.Р. Шарафеев3, О.В. Тимофеев3, А.Г. Литвак1 1Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия n.salnikov@ipfran.ru 2Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия 3Институт химии высокочистых веществ им. Г. Г. Девятых РАН, Нижний Новгород, Россия vvd2015@inbox.ru
Ключевые слова: многосердцевинные световоды, нелинейно-оптические переключатели, теллуритные световоды, ультракороткие импульсы
Страницы: 16-23
Изготовлено двухсердцевинное волокно на основе теллуритного стекла с взаимодействующими одномодовыми сердцевинами, в котором исследовано линейное и нелинейное распространение ультракоротких импульсов. В изготовленном волокне экспериментально продемонстрирован эффект нелинейно-оптического переключения ультракоротких импульсов на длине волны 1,56 мкм, который проявлялся в виде перераспределения энергии между сердцевинами на выходе волокна при увеличении энергии входного импульса, введённого в одну из сердцевин волокна. Эффект наблюдался при относительно невысоких энергиях импульсов менее 2 нДж, что представляет интерес для создания насыщающихся поглотителей для волоконных лазеров с синхронизацией мод.
М.В. ТАРАСЕНКОВ, Е.С. ПОЗНАХАРЕВ, А.В. ФЕДОСОВ, А.Н. КУДРЯВЦЕВ, В.В. БЕЛОВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия tmv@iao.ru
Ключевые слова: граница раздела «вода - атмосфера», рассеянное лазерное излучение, оптическая связь вне прямой видимости, видимый диапазон длин волн, беспилотный летательный аппарат
Страницы: 7-13
Канал оптической связи вне прямой видимости с БПЛА через границу раздела «вода - атмосфера» позволяет снять ограничение расположения БПЛА в пределах угла расходимости передающей системы во время сеанса связи. В предшествующих работах возможности такого канала связи не рассматривались. Экспериментально и теоретически оцениваются возможности канала лазерной оптической связи вне прямой видимости между подводной передающей системой и беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), находящимся в атмосфере. Полевые эксперименты подтверждают возможность организации устойчивой оптической связи вне прямой видимости между подводной передающей системой и БПЛА на базовых расстояниях до 90 м и высоте полета БПЛА 30 м над поверхностью земли. Моделирование канала связи показывает, что при небольших базовых расстояниях полезный сигнал формируется главным образом рассеянным в атмосфере излучением, а при больших базовых расстояниях - рассеянным в воде излучением, поэтому при высокой мутности воды (глубина видимости 3 м) полезный сигнал наибольший. Полученные результаты позволили проанализировать основные закономерности формирования полезного сигнала в рассматриваемом канале связи и являются основой для создания систем связи через границу раздела «вода - атмосфера».
Цель работы - выявление особенностей современного осадконакопления в Чукотском море на основе изучения вещественного состава позднеголоценовых донных отложений. Аналитические методы включали гранулометрический и минералогический анализы. Использованы результаты датирования по 210Pb и 137Cs. Отложения представлены глинистыми алевритами и алевритовыми глинами, содержат песчаную примесь, единичные гравийные зерна и гальку. Количество крупнозернистого материала несколько возрастает в верхних частях изученных разрезов. Вероятно, это связано с увеличением вклада ледового разноса в современное осадконакопление Чукотского моря в результате потепления климата. В составе тонко- и мелкозернистого песчаного материала (фракция 0.25-0.05 мм) преобладают минералы легкой фракции. В отложениях из южного и центрального районов Чукотского моря обнаружено вулканическое стекло, источником которого, возможно, являются вулканы Аляски, Алеутских островов и п-ова Камчатка. Перенос зерен вулканического стекла, по-видимому, осуществлялся главным образом тихоокеанскими течениями, направленными с юга на север через Берингов пролив. Осадки, отобранные в южной, центральной и северной частях Чукотского моря, отличаются по гранулометрическому и минералогическому составам. Вероятно, это объясняется удаленностью от береговой линии и от источников сноса, а также обусловлено разными скоростями осадконакопления.
Создана экспериментальная установка для изучения аэродинамики пульсирующего течения в плоском канале размером 20×150×600 мм. Пульсации расхода газа создавались за счет вращения заслонки, полностью перекрывающей канал. Заслонка располагалась за рабочим участком, а установка работала в режиме всасывания воздуха из окружающего пространства. Исследования выполнены с помощью PIV-метода с синхронизацией измерительной системы с углом поворота заслонки. Опыты проведены при частоте пульсаций F = 8 Гц. Результаты экспериментов непосредственно сравниваются со случаем стационарного течения при неподвижной заслонке, но с тем же углом поворота, что и при фазовом осреднении. Установлено, что в данных условиях наложенные пульсации расхода слабо сказываются на профилях продольных скоростей, интегральных характеристиках пристенного слоя и коэффициенте трения, что свидетельствует о квазистационарном режиме течения в канале.
Постпирогенный древесный уголь (уголь) является неотъемлемой частью послепожарных лесных экосистем. Его роль в разложении опада все еще мало понятна, еще меньше известно о связи угля и почвенной фауны. В полевом “litterbag” эксперименте с помощью физического исключения фауны за счет ячеек разного размера изучено влияние угля на показатели микробной активности на раннем этапе разложения листьев дуба в условиях усложнения фаунистического сообщества. Реакцию микроорганизмов на добавление древесного угля и усложнение фаунистического сообщества оценивали с помощью метода субстрат-индуцированного дыхания по коэффициенту микробного дыхания (БД/СИД) (базальное дыхание / субстрат-индуцированное дыхание), микробному метаболическому коэффициенту (qCO2), углероду микробной биомассы (СМБ). При усложнении фаунистического сообщества от микрофауны до мезофауны независимо от присутствия угля микробная биомасса повысилась на 40 %. При этом в варианте без угля при доступе мезофауны наблюдалось снижение qCO2 и БД/СИД на 21 % по сравнению с доступом только микрофауны. На фоне угля снижение qCO2 и БД/СИД в присутствии мезофауны выражено в 2 раза сильнее и составило 44 % (p < 0,05), также наблюдалось ускорение потери массы на 17 %. В нашем исследовании снижение qCO2 при доступе мезофауны и еще большее его снижение в присутствии мезофауны на фоне угля были обусловлены ростом микробной биомассы, но не увеличением базального дыхания опада. Дальнейшее усложнение фаунистического сообщества (доступ макрофауны) не приводило к достоверным изменениям показателей микробной активности независимо от присутствия угля.
Е.С. НАГОВИЦЫНА1,2, А.П. ЛУЖЕЦКАЯ1, В.А. ПОДДУБНЫЙ1,2 1Институт промышленной экологии УрО РАН, Екатеринбург, Россия ekaterinan@ecko.uran.ru 2Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия vassily.poddubny@gmail.com
Ключевые слова: тип аэрозоля, региональная аэрозольная модель MUrA, AERONET, Средний Урал
Страницы: 93-98
Для количественной оценки радиационного воздействия на климатическую систему важнейшим фактором является определение типов атмосферного аэрозоля. В настоящее время существуют различные способы классификации аэрозольных частиц, но большинство из них не учитывают региональные особенности параметров атмосферного аэрозоля. На основе архивных данных фотометрических наблюдений сети мониторинга AERONET на Среднем Урале предложена версия классификации ключевых типов аэрозольных частиц по спектральным значениям аэрозольной оптической толщи методом k -средних. В качестве начальных центров кластеров задавались спектральные значения коэффициентов ослабления излучения, рассчитанные с помощью пакета MOPSMAP по данным региональной аэрозольной модели MUrA и глобальной модели CALIPSO. Выделено пять типов аэрозолей: пыль, чистый континентальный (фоновый), загрязненный континентальный/дым, загрязненная пыль, высокие дымы. Анализ данных, полученных за период 2004-2021 гг., показал, что чистый континентальный аэрозоль и пыль наиболее распространены на территории Среднего Урала (26 и 25% наблюдений соответственно), а доля загрязненных континентальных/дымов составляет 20%. Предлагаемый подход позволяет оценить преобладающий тип аэрозоля в столбе атмосферы в пунктах мониторинга и тем самым существенно дополнить информацию, получаемую при выполнении спектральных наземных фотометрических измерений.
А.В. Азаров, С.В. Сердюков
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия antonazv@mail.ru
Ключевые слова: Массив горных пород, горная выработка, напряженное состояние, гидравлический разрыв, давление распространения трещин, траектория разрыва, численное моделирование, расширенный метод конечных элементов, определение напряжений
Страницы: 17-33
Представлены численные исследования о возможности использования давления распространения гидроразрыва массива горных пород вблизи горной выработки для оценки напряженного состояния среды. Разработка и тестирование предлагаемого подхода выполнено на основе результатов численных экспериментов трехмерного моделирования гидроразрыва вблизи цилиндрической полости. Для решения основных уравнений модели использовался расширенный метод конечных элементов. Установлены закономерности изменения давления распространения трещин гидроразрыва вблизи цилиндрической полости. Приведены соотношения для определения напряжений в случае однородного сжатия среды и в неоднородном поле, когда минимальное напряжение действует перпендикулярно оси полости. Исследовано, как изменяется ошибка при использовании предлагаемого метода в зависимости от соотношений между параметрами модели. Показано, что в некоторых случаях по траектории трещины гидроразрыва, ее выходу на поверхность полости и давлению распространения можно оценивать направление действия минимального напряжения.
Численно исследовано влияние положения препятствия на распространение пламени в канале при взрыве водородовоздушных смесей с градиентом концентрации. Полученные в результате численного моделирования параметры взрыва хорошо согласуются с экспериментальными данными. Согласно результатам расчетов изменение положения препятствия сильнее влияет на распространение пламени неоднородной смеси по сравнению с однородной. Анализ формы пламени предварительно перемешанной смеси и пóля течения показывает, что при увеличении расстояния между препятствием и точкой воспламенения прохождение пламени через препятствие приводит к всё более сложной деформации пламени и более сложной картине течения с образованием вихрей вблизи препятствия. Анализ данных по положению фронта пламени и максимальному избыточному давлению взрыва показал, что по мере увеличения расстояния между препятствием и точкой воспламенения градиент концентрации в исходной смеси оказывает всё большее ингибирующее воздействие на распространение пламени. Наиболее сильно это проявляется, когда препятствие находится на расстоянии 200 мм от точки воспламенения. Результаты исследования могут быть использованы при совершенствовании мер по обеспечению производственной пожаровзрывобезопасности.
А.В. Пинаев, П.А. Пинаев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия avpin51@mail.ru
Ключевые слова: вертикальный канал, волна горения, метан, угольная взвесь, двухтопливная гетерогенная смесь, НКПР --- нижний концентрационный предел распространения пламени, пожаробезопасность
Страницы: 10-17
Исследована возможность существования волн горения в смесях CH4/воздух с содержанием метана α = 5 ÷ 8 % (об.) и в смесях CH4/воздух/угольная взвесь в закрытом вертикальном канале длиной 6.75 м и диаметром 0.07 м при поджигании сверху. Опыты выполнены при начальном давлении 0.1 МПа, среднеобъемной концентрации пыли 100 ÷ 530 г/м3 и размере частиц 0 ÷ 200 мкм. Установлено, что горение не инициируется в газовых и газоугольных смесях с α ≤ 5 ÷ 5.5 % (об.). Полученные результаты указывают на влияние направления силы тяжести на зажигание и горение смесей и на низкий по сравнению с метаном энергетический вклад угольных частиц.
А.Н. Фартышев1,2, А.С. Силаев1 1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия fartyshev.an@gmail.com 2Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия
Ключевые слова: теория естественных границ, цифровые модели рельефа, политическая география, геополитика, SRTM, u-критерий Манна-Уитни
Страницы: 16-26
Выполнен анализ орографической барьерности политических границ Евразии с использованием геоинформационного подхода. Представлен обзор эволюции концепций естественных границ с древнейших дней до современности. Проведена классификация барьерности политических границ, включающая природные, инфраструктурные, институциональные, демографические, этнокультурные, исторические типы. Предложен метод оценки орографической барьерности границ, использующий геоинформационный подход через перепад высот в двухкилометровой зоне удаленности от границы, который вычисляется с помощью цифровых моделей рельефа STRM. Показаны значительные различия в условиях прохождения политических границ в Евразии и выявлены новые закономерности между барьерностью и конфликтными и интеграционными типами границ, такие как высокий уровень барьерности границ в Юго-Восточной Азии, достаточно высокий уровень барьерности на Корейском и Аравийском полуостровах, низкий уровень барьерности в Восточной Европе и на индо-пакистанской границе и др. В ходе использования методов статистического анализа выявлено, что конфликтные границы в Евразии парадоксально чаще проходят именно по орографическим рубежам, в отличие от интеграционных границ, которые имеют меньшую естественность, что является, напротив, опровержением оригинальной теории естественных границ. Результаты работы могут использоваться для оценки влияния географических субъектов и полезны для понимания влияния географических условий на формирование и функционирование политических границ. Разработанная матрица соседства может служить альтернативным вариантом расчета веса соседства (wij) в индексе пространственной автокорреляции Морана (Moran’s I).
В связи с проведением критической ревизии видов рода Buglossoides Moench Восточной Европы, Малой и Средней Азии были изучены гербарные материалы в коллекциях, хранящихся в Гербариях LE, MW, TASH, NSK, NS, ТK, а также виртуальные коллекции, размещенные на агрегаторе Global plants on JSTOR. Ревизия коллекций и новых сборов позволила выявить изменения в таксономии и распространении видов рода Buglossoides, описать новый для науки вид B.asiatica Ovczinnikova из Средней Азии, а также процитировать новые местонахождения для трех видов: B.tenuiflora (L. f.) I.M. Johnst. впервые указан для Таджикистана, B.rochelii (Friv.) Stoyanov, Mátis et Sennikov впервые приводится для Туркменистана, а также выявлены новые местонахождения этого вида в Турции и в Нижнем Поволжье: в Волгоградской, Воронежской и Саратовской областях. B. sibthorpiana (Griseb.) Czerep. впервые указывается для Нижнего Поволжья (Астраханская область) и Республики Дагестан. В конспекте для всех таксонов приводятся: номенклатурная цитата, сведения о типовых образцах и новых местонахождениях, данные об экологических особенностях и распространении, ключ для определения видов. При описании B.asiatica дается диагноз, сравнительная таблица диагностических признаков нового вида и видов, в состав которых его ранее включали; основные признаки эремов проиллюстрированы на рисунке, приводится фотография голотипа и карта ареала.
Н.Г. Глазунов
Федеральное бюро медико-социальной экспертизы Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации, Москва, Россия nickglazunov@mail.ru
Ключевые слова: массовое сознание, обыденное сознание, общественное сознание, идеология, ценность, социальные преобразования
Страницы: 20-36
Введение. Социальные преобразования - взаимосвязанные процессы, затрагивающие как социальные институты и структуры, так и сферу массового сознания. Их эффективность находится в прямой зависимости от того, готово ли к ним массовое сознание, и, соответственно, его обратного воздействия на структурные изменения, протекающие в обществе. Исследование имеет целью корреляцию данных процессов как исходного условия результативности общественных преобразований. Методология опирается на сравнительно-исторический подход (с привлечением данных о социально-экономических и политических преобразованиях в Китае и России), интерпретацию роли идейно-ценностных компонентов индивидуального и массового сознания в процессе социальных изменений, а также построение моделей, обеспечивающих функционирование указанных компонентов в общественном пространстве. Обсуждение. Массовое сознание в концентрированном виде отражает укоренившиеся представления об идеях, целях, ценностях, мотивах, которые имеют положительный нормативный статус в данном обществе. Суммарно они регулируют и координируют деятельность как отдельного индивида, так и общества в целом. На уровне рационально-теоретических обобщений установки массового сознания кристаллизуются в идеологии, доминирующей в обществе. Потребность в преобразованиях обусловлена объективными потребностями социальной системы, чьи структурные элементы и функциональные связи перестали удовлетворять потребностям системы и справляться с внутренними и внешними вызовами. Алгоритмы функционирования социальных структур и институтов четко взаимосвязаны с идейно-ценностными установками, принятыми в обществе. Без изменения данных установок социальные преобразования либо невозможны, либо малоэффективны. Например, внедрение в экономику Китая и России рыночных механизмов было бы невозможно при господстве коммунистической идеологии, принципиально несовместимой с либерально-рыночными идеями и ценностями. Заключение. Взаимозависимость процессов институциональных преобразований и изменений установок массового сознания непосредственно влияет на социальную практику, что обеспечивает высокую результативность происходящих в обществе изменений. Нарушение корреляции между ними, как правило, препятствует данному процессу.
Е.В. Виноградов1,2, Д.В. Метелкин1,2, Е.Ф. Летникова3, Л.Р. Косарева4, В.В. Абашев1,2, И.А. Вишневская5 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия e.vinogradov@g.nsu.ru 2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия 3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 4Казанский (Приволжский) федеральный университет, Институт геологии и нефтегазовых технологий, Казань, Россия 5Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия
Дополнительные материалы
Представлены новые палеомагнитные определения для карбонатно-терригенного разреза вороговской серии в типовом местонахождении по р. Вороговка на северо-западе Енисейского кряжа. Выполненные обобщения имеющихся данных о возрасте пород, включая авторские определения по детритовым цирконам из песчаников и Sr-хемостратиграфии для карбонатных пород всех трех стратиграфических подразделений серии: северореченской, мутнинской, сухореченской свит, определенно указывают на более молодой, чем считалось ранее, возраст формирования толщи в интервале 580-535 млн лет при относительно быстрой скорости седиментации. Характерная для венда (эдиакария)-раннего кембрия аномальная палеомагнитная запись и близость полученных авторами палеополюсов к имеющимся для Сибири позволяют выдвинуть предположение о более узком интервале формирования пород между 580-560 млн лет. Показано, что в палеомагнитной записи вороговской серии, помимо вязкой компоненты, присутствуют метахронная намагниченность, предположительно, кембрийского возраста и две одновозрастные компоненты первичного генезиса, сонахождение которых в едином разрезе не соответствует актуалистическим представлениям о преобладающей аксиальной дипольной геометрии магнитного поля Земли и составляет предмет многолетней дискуссии. Анализ полученных данных и их сопоставление с имеющимися для территории Сибири палеополюсами дают новые предпосылки для расшифровки вендского геомагнитного феномена в рамках оригинальной гипотезы. Согласно нашей модели, появление в вендско-раннекембрийских разрезах второй компоненты намагниченности обусловлено резким падением главной дипольной составляющей геомагнитного поля до значений, сопоставимых с напряженностью мировых магнитных аномалий. Это в различной степени искажает обычную палеомагнитную запись, а в моменты ультранизкого магнитного диполя может полностью заменить ее. Соответственно, палеомагнитные векторы будут ориентированы в направлении магнитного поля ближайшей мировой аномалии. В соответствии с этой гипотезой дана интерпретация не только палеомагнитным направлениям, наблюдаемым в вороговской серии, но и всему доступному массиву палеомагнитных определений по венду-раннему кембрию Сибири.
А.С. Аверьянов, Т.С. Седельникова
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия alexey.averyanov.92@mail.ru
Ключевые слова: Larix sibirica Ledeb, изменчивость, морфологические признаки хвои
Страницы: 16-22
Представлены результаты трехлетнего изучения изменчивости морфологических признаков вегетативных органов (числа хвоинок в пучке и длины хвои) у внутривидовых форм лиственницы сибирской ( Larix sibirica Ledeb.), дифференцированных по окраске молодых женских шишек на красношишечную (f. rubriflora Szaf.), зеленошишечную (f. viridiflora Szaf.) и розовошишечную (f. rosea Szaf.) в ценопопуляции лиственницы сибирской искусственного происхождения, созданной в экологически благополучной урбанизированной части г. Красноярска - микрорайоне Академгородок. Установлено, что изменчивость признаков хвои у внутривидовых форм лиственницы сибирской имеет погодичную и формовую специфику. Число хвоинок в пучке и длина хвои варьируют по годам от среднего до повышенного уровня: красношишечная форма деревьев отличается их наименьшими значениями, зеленошишечная - наибольшей длиной хвои, розовошишечная - наибольшим числом хвои в пучке. Выявленные морфологические особенности хвои можно рассматривать в качестве диагностических признаков внутривидовых форм лиственницы сибирской с разной окраской женских шишек, формирующих популяционную структуру вида в различных условиях произрастания.
В.В. Доценко, Е.Ю. Емельянова, А.Г. Нескин, М.В. Никульшин, Д.В. Петров
Российский федеральный ядерный центр ̶ Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. Е. И. Забабахина, Снежинск, Россия vlad_dotsenko@inbox.ru
Ключевые слова: буровая труба, ударно-волновое воздействие, цилиндрический заряд взрывчатого вещества, эйлерова сетка, конечно-элементная модель, критерий разрушения, длина заряда
Страницы: 14-25
С целью разработки технологии разрушения буровой трубы и последующего ее извлечения из скважины с глубины более 5000 м проводится численное исследование ударно-волнового воздействия на внутреннюю поверхность трубы в результате детонации специального цилиндрического заряда. Рассматриваются два случая детонации взрывчатого вещества цилиндрического заряда: детонация с плоским фронтом и расходящаяся сферическая детонация. Расчетная модель представляет собой слоистую конструкцию, которая включает цилиндрический заряд взрывчатого вещества в медном корпусе, стальную трубу и буровой раствор. Расчет ударно-волнового воздействия на буровую трубу проводится в трехмерной постановке с использованием многокомпонентной эйлеровой формулировки. В результате расчетов подтверждена возможность разрушения буровой трубы в области замкового соединения. Показано, что ударно-волновое воздействие в режиме детонации заряда с плоским фронтом по уровню повреждений трубы существенно превосходит воздействие в режиме расходящейся сферической детонации. По результатам дополнительных расчетов определена минимальная длина заряда, достаточная для разрушения буровой трубы
С.В. Годецкий, Д.М. Богатова, О.А. Ликутова, А.П. Вергун, С.А. Огородов, Н.Г. Белова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, географический ф-т, Москва, Россия mail@godetskiystas.ru
Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, криолитозона, морской лед, припай, моделирование температурного режима пород
Страницы: 14-24
Рассмотрены условия формирования ледяного покрова в заливе Шарапов Шар Карского моря, определена его роль в формировании мерзлых пород в контактной зоне лед-дно на подошве припая. На основе данных натурных измерений, дистанционного зондирования и расчетов проанализированы ледовые условия за последние 46 лет: сроки формирования и разрушения ледяного покрова, характерная толщина льда. Установлено, что припай в заливе может наблюдаться в среднем на протяжении 252 дней, его максимальная толщина к концу зимы составляет 139 см, в отдельные зимы может превышать 160 см. На значительной части залива подошва морского льда соприкасается с дном: в мягкие зимы эта область занимает 49 % от всей площади залива, в суровые - 60 %. Численное моделирование показало, что на глубинах более 0.9 м под припаем образуется сезонномерзлый слой толщиной до 0.8 м для суглинистых пород и 1.2 м для песчаных, полностью протаивающий в летний период. Из результатов расчетов следует, что в XX в. имели место условия, благоприятные для формирования многолетнемерзлых пород в зоне смерзания морского льда с донными породами. Образование многолетнемерзлых пород было возможно на глубинах до 90 см. В XXI в. рост температуры воздуха и увеличение безледного периода приводят к деградации многолетнемерзлых пород. В современных условиях потепления климата песчаные породы могут сохраняться в многолетнемерзлом состоянии до глубин моря 0.7 м, глинистые - до 0.3 м.
В.И. СТАРИКОВ
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск, Россия vstarikov@yandex.ru
Ключевые слова: уширение, температурная зависимость, H2О, полярные молекулы, одноатомные газы
Страницы: 172-177
Представлены результаты решения задачи об определении температурной зависимости коэффициента уширения линий водяного пара давлением различных буферных газов. Вычислены коэффициенты уширения γ 18 микроволновых линий поглощения молекулы H2О давлением N2, O2, CO2, воздуха, H2O, He, Ar, Kr, Xe для температуры T от 30 до 400 К. Использованы модели прямолинейных, параболических и точных траекторий сталкивающихся частиц. Показано, что расчетная зависимость γ( T ) для T ≤ 100 К определяется методом расчета и моделью траекторий сталкивающихся частиц, а при уширении одноатомными газами - используемым межмолекулярным потенциалом взаимодействия. Результаты работы могут применяться в атмосферных приложениях.
Г.И. Поподько
Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск, Российская Федерация pgi90@bk.ru
Ключевые слова: «коридор развития», транспортный коридор, центры экономической активности, государственное регулирование, Западная Сибирь, Восточная Сибирь
Страницы: 29-42
Ускоренное развитие Сибири обусловлено ее значимой ролью в развитии страны как с точки зрения освоения природных богатств, так и использования геополитического положения. В настоящее время темпы развития Сибирского макрорегиона замедлились, падает объем инвестиций, наблюдается заметное сокращение численности населения. Для изменения сложившейся ситуации необходимо применить новые инструменты пространственного развития «сибирских» регионов. Одним из них являются «коридоры развития», которые представляют собой экономическое пространство, объединяющее центры экономической активности с транспортной, энергетической, логистической инфраструктурой. Целью настоящего исследования является анализ возможностей формирования коридоров развития в отдельных регионах Западной и Восточной Сибири, обеспечивающих ускоренный рост их производственного потенциала, диверсификацию экономики, повышение уровня жизни населения за счет создания новых рабочих мест. В результате исследования выявлено, что перспективными коридорами развития в Западной Сибири являются: Новосибирский и Кузбасские коридоры развития, а в Восточной Сибири - Красноярский арктический, Красноярский южный и Иркутский коридоры развития.
Н.А. ФЁДОРОВ, О.А. ПОДГОРНОВА, А.С. УЛИХИН, Н.Ф. УВАРОВ
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия f-nikita08@mail.ru
Ключевые слова: полиуретановый эластомер, раствор тетрафторобората N, N-метил-пропил-пиперидиния в N-метил-2-пирролидоне, углеродный пористый материал, емкость двойного слоя, псевдоемкость, суперконденсатор
Страницы: 157-162
Исследованы электрохимические свойства ячейки с углеродными высокопористыми электродами и твердым полимерным электролитом на основе полиуретанового эластомера, наполненного раствором органической соли N,N-метил-пропил-пиперидиния в N-метил-2-пирролидоне. Методами циклической вольтамперометрии (ЦВА) в диапазоне напряжений от -4.5 до 4.5 В и гальваностатического заряда-разряда определены значения удельной емкости электродного материала в контакте с полимерным электролитом, которые достигают 45 Ф/г. Анализ зависимости емкости от скорости развертки потенциала показал, что основной вклад в емкость вносит псевдоемкость за счет поверхностных электрохимических процессов, природа которых до конца неясна. Данные ЦВА хорошо согласуются с данными, полученными методом импедансной спектроскопии. Полученный полимерный твердый электролит на основе полиуретанового эластомера может быть использован для создания гибких полимерных суперконденсаторов, работающих в широком диапазоне напряжений.
В районе тройного сочленения Буве сходятся три срединно-океанических хребта: Срединно-Атлантический, Юго-Западный Индийский и Американо-Антарктический. При этом район тройного сочленения характеризуется проявлениями магматизма горячей точки Буве. С использованием имеющихся данных лабораторного моделирования представлена схема канала мантийного термохимического плюма, выплавляющегося от границы ядро-мантия и прорывающегося на поверхность. С использованием морфобатиметрических данных по району вулканического о. Буве найден массовый расход магматического расплава для плюма горячей точки Буве. С учетом найденного расхода расплава тепловая мощность источника плюма Буве NБ = (1.7-2.0) · 1010 Вт, и диаметр канала плюма равен 9-16 км. Представлена возможная эволюция плюма Буве на основе рассмотрения его геодинамического режима. Показано влияние геодинамической системы астеносферных конвективных течений на строение океанического дна в районе Буве. Плюм, под действием которого сформировался о. Буве, находится в области восходящего потока астеносферного валикового течения и локально интенсифицирует его. Трансформные разломы в районе Буве образовались под влиянием нисходящих течений астеносферных валиков. Ширина желоба и глубина впадины трансформного разлома Буве определены на основе анализа структуры течения и теплообмена в астеносфере в районе Буве и с учетом интенсифицирующего влияния плюма Буве на восходящий поток астеносферного валикового течения. Проведенные геохимические и термобарогеохимические исследования свидетельствуют об определяющей роли флюидных компонентов в магматических системах горячей точки Буве, для которых характерно обогащение летучими (Н2, Н2О, СО2), щелочами (прежде всего калием) и литофильными редкими и редкоземельными элементами (La, Ce, Th, Nb, Rb). С учетом результатов сейсмотомографии рассмотрены особенности строения мантии в районе тройного сочленения. Вдоль осевой зоны трансформного разлома Буве выделяется высокоскоростная аномалия, корни этой аномалии в верхней мантии прослеживаются до глубины 250 км. Под о. Буве выявлена низкоскоростная аномалия, которая прослеживается до глубин около 500 км.
А.А. Пономарев1,2, М.Ю. Хребтов1, Р.И. Мулляджанов1,2, В.М. Дулин1,2 1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия aap@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: ламинарное конусное пламя, газокапельное горение, этанол, метод конечных объемов, OpenFOAM
Страницы: 6-13
Выполнено численное исследование эффекта увеличения скорости распространения ламинарного пламени этанола в богатом режиме с инжекцией капель, и проведено сравнение полученных результатов с расчетом горения спирта без инжекции с таким же массовым расходом топлива. Данные расчетов показывают, что наличие дисперсной фазы в виде капель размером 14 мкм с массовым расходом 0.5 г/мин и расходом газа 1.6 г/мин значительно увеличивает скорость распространения пламени по сравнению с горением газообразного этанола с расходом 2.1 г/мин. Скорость ламинарного пламени увеличивается с 23 см/с в режиме горения только газообразного топлива до 42 см/с в режиме с инжекцией капель. Данный эффект коррелирует с ростом в пламени концентрации атомарного водорода более чем в три раза и с ростом концентрации HCO в два раза.
Предложен метод и технические средства, позволяющие проводить оценку размеров вихревых структур, генерируемых в кольцевом пространстве системы Куэтта - Тейлора. Оценка размеров данных структур проводилась на основе анализа измеренных амплитудно-частотных спектров пульсаций радиальной составляющей динамического давления. Предложена простая модель генерации вихрей в кольцевом течении Куэтта - Тейлора под воздействием вращающейся поверхности внутреннего цилиндра. На базе этой модели и при использовании измеренных амплитудно-частотных спектров пульсационной составляющей радиального давления проведена оценка размеров генерируемых вихрей в кольцевом течении Куэтта - Тейлора. Показано, что в потоке присутствуют три типа вихрей: c диаметром, заметно меньшим ширины кольцевого зазора, диаметром, сопоставимым с шириной кольцевого зазора, и диаметром, заметно превышающим ширину кольцевого зазора системы, что приводит к их деформации (сплющиванию).
Для формирования плазменных антенн в различных радио- и телекоммуникационных устройствах необходимо увеличить время релаксации очагов лазерного пробоя. С целью решения этой проблемы рассмотрены процессы, протекающие в аэродисперсных средах, содержащих твердые микрочастицы, при взаимодействии с лазерным излучением. Проанализированы времена распада плазмы с аэрозольными частицами при воздействии наносекундным и микросекундным лазерными импульсами. Оценено влияние электронной оболочки вокруг твердых микрочастиц на создание сплошной зоны ионизации в аэрозольной атмосфере, формирующейся за счет перекрытия плазменных ореолов вокруг микрочастиц. Рассмотрены условия, необходимые для создания длинного ионизованного канала, образованного очагами пробоя при взрывном испарении атмосферных микрочастиц в зоне воздействия наносекундного импульса СО2-лазера, и дальнейшего поддержания образовавшейся плазмы излучением микросекундного лазера. На основании выполненных оценок разработана схема экспериментальной установки для создания длинного ионизованного канала в аэрозольной атмосфере. Результаты исследований могут быть использованы при формировании в атмосфере каналов беспроводной связи.
Б.А. Буханов, Е.М. Чувилин, А.З. Мухаметдинова, Е.О. Кривохат
Сколковский институт науки и технологий, Центр науки и технологий добычи углеводородов, Москва, Россия b.bukhanov@skoltech.ru
Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, газовые гидраты, ЯМР-релаксометрия, миграция солей, диссоциация гидрата, самоконсервация, переохлажденная вода, поровый лед
Страницы: 16-27
С использованием технологии низкочастотной ядерной магнитно-резонансной (ЯМР) релаксометрии проведены экспериментальные исследования фазовых превращений в мерзлых гидратосодержащих образцах мелкозернистого песка при их взаимодействии с замороженными солевыми растворами. Полученные результаты подтверждают, что количество жидкой воды в исследуемых образцах в результате солепереноса и диссоциации порового гидрата закономерно увеличивается во времени. Помимо диссоциации порового гидрата и увеличения количества переохлажденной воды, наблюдается обратный процесс, связанный с вымерзанием порового раствора в результате понижения концентрации ионов соли. Было выявлено закономерное продвижение фронта повышенного содержания жидкой фазы воды в грунтовых системах в направлении миграции солей. При этом скорость данного фронта в рассмотренных образцах определялась не только концентрацией контактирующего раствора, но и начальным содержанием жидкой фазы и условиями существования порового гидрата. Таким образом, движение фронта жидкой воды в мерзлых песках, содержащих метастабильные гидраты, происходило примерно на 30-40 % быстрее, чем в аналогичных грунтах, содержащих стабильные гидраты. Разработанная методика ЯМР-анализа мерзлых пород открывает большой потенциал как для мерзлотных и газогидратных исследований в целом, так и для оценки вклада неравновесной и равновесной жидкой воды в механизм миграции ионов солей в мерзлых и гидратосодержащих породах в частности.
И.Р. Скиба
Институт философии Национальной академии наук Беларуси, Минск, Республика Беларусь gonzodzen@mail.ru
Ключевые слова: свобода воли, детерминизм, «демон Лапласа», клеточные автоматы, игра «жизнь», вычисления, теория множеств
Страницы: 15-28
В статье осмысливается проблема свободы воли с позиций детерминизма и демонстрируется состоятельность «демона Лапласа» в контексте прогнозирования динамики состояний систем со сложным поведением на примере клеточного автомата.
Анализ существующих структуры и параметров энерго- и топливопотребления арктической зоны Красноярского края позволил выявить важные особенности энергоснабжения этой территории. В арктической зоне края проживает преимущественно городское население, 88% от численности ее жителей. Основная часть населения сконцентрирована в г. Норильске, энергоснабжение которого осуществляется за счет местных энергоресурсов и связано с деятельностью по добыче и переработке руд цветных и драгоценных металлов. В арктической зоне края сформирована крупная технологически изолированная энергосистема с тепловыми электростанциями и ГЭС, линиями электропередачи и газопроводом. Энергоснабжение удаленных и труднодоступных территорий, на которых проживает в основном сельское население, осуществляется за счет дизельных электростанций. На этих территориях функционируют малые котельные, обеспечивающие тепловой энергией социальные объекты: школы, больницы, детские сады. Перспективы развития арктической зоны Красноярского края связаны с проектами освоения минеральных ресурсов. Реализация проектов требует расширения энергетической инфраструктуры, что станет импульсом к развитию не только промышленного комплекса, но и социальной среды. В результате проведенного анализа показано изменение структуры генерирующих мощностей для обеспечения как производственных процессов, так и комфортного проживания населения. Для удаленных труднодоступных территорий оценены масштабы использования ветроустановок и выявлены районы лучшего их размещения. Проведены социально-экономическая и экологическая оценки существующего состояния энергетики арктической зоны Красноярского края и возможных последствий при реализации перспективных проектов.
М.В. Булатов1, О.С. Будникова1,2 1Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, Россия mvbul@icc.ru 2Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия osbud@mail.ru
Ключевые слова: дифференциально-алгебраические уравнения, второй порядок, начальная задача, явные методы, экстраполяция, многошаговые методы
Страницы: 121-140
В статье рассмотрены линейные дифференциально-алгебраические уравнения второго порядка на конечном отрезке интегрирования с заданными начальными условиями. В терминах матричных полиномов выделен класс задач, имеющих единственное достаточно гладкое решение. Предполагается, что решение задачи может содержать жесткие и быстро осциллирующие компоненты. В работе подчеркнуты принципиальные трудности создания алгоритмов для численного решения рассматриваемого класса задач. Для построения эффективных методов их приближенного решения предложено представить исходную задачу в виде системы интегро-дифференциальных или интегральных уравнений с тождественно вырожденной матрицей перед главной частью. Далее, для записанных таким образом задач, предложены численные методы решения, основанные на явных методах Адамса для вычисления интегрального слагаемого и на экстраполяционных формулах для внеинтегральных слагаемых. Проведен анализ предложенных методов и представлены результаты расчетов тестовых примеров.
Обоснована методология определения физико-механических характеристик углесодержащих сыпучих материалов. Разработан комплекс методов и устройств для определения объемной плотности, коэффициентов сцепления, внутреннего и внешнего трения, распределительной способности рядовых углей, угольных концентратов, других углесодержащих материалов. Установлены закономерности изменения указанных характеристик в интервале варьирования технологических параметров для реальных промышленных процессов складирования и выпуска. Показаны результаты комплексного изучения и систематизации их технологических свойств.
В.А. Усольцев1,2 1Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия usoltsev50@mail.ru 2Уральский государственный экономический университет, Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: срастание корней деревьев, биология и экология срастаний, перемещение веществ через срастания, живые пни, модели функционирования срастаний
Страницы: 20-46
Конкуренция деревьев за свет, влагу и элементы питания обычно рассматривается как основной фактор взаимодействия между ними, но эта идея подвергается сомнению примерами сотрудничества или кооперации посредством естественных корневых срастаний. В связи с обсуждением феномена срастания корней растений получил развитие важнейший в биологии вопрос о взаимоотношениях между отдельными видами и особями внутри вида. Корневое срастание может влиять на физиологию и экологию сросшихся деревьев, однако процессы, способствующие его образованию, вовлеченные факторы и их действие неизвестны. Остается не определенным влияние живых пней на растущее дерево. Известно, что срастание корней обеспечивает повышенную механическую устойчивость деревьев в их противостоянии ветру и сопряжено с такими факторами, как изменчивость морфологии корней, структуры и влажности почвы, а также степени взаимного перекрытия корней. Частота срастания корней увеличивается как с возрастом древостоя, так и с его густотой. Через срастания корней происходят перетоки патогенов, минеральных веществ, углеводов, гормонов, гербицидов, микроорганизмов и воды, однако названные процессы фактически не имеют количественной основы. Моделирование перетоков воды между сросшимися деревьями в мангровых лесах на количественном уровне показало, что между деревьями одинакового размера водообмен отсутствует или имеется в незначительном объеме; перемещение воды происходит от господствующего дерева к угнетенному и от дерева, растущего во влажных условиях, к дереву, растущему во влагодефицитных условиях, количество воды, получаемой деревом, по сравнению с его собственным потреблением выше, если дерево-партнер крупнее. Количественный подход к оценке биологической и экологической роли корневых срастаний закладывает основу для понимания их влияния на формирование и продуктивность древостоя.
Т.В. ПОНОМАРЁВА1,2, П.Д. ТРЕТЬЯКОВ1,2, Е.И. ПОНОМАРЁВ1,2 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия bashkova_t@mail.ru 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия ptretyakov99@mail.ru
Ключевые слова: метеорологические данные, криолитозона, криогенные почвы, температурный режим почв, линейные тренды
Страницы: 165-177
В работе на основе данных метеостанций восстановлены и проанализированы закономерности многолетней (1963-2022 гг.) динамики температурного профиля в почвах криолитозоны Средней Сибири. Количественно описана связь температурного режима почв криолитозоны с многолетней динамикой температуры воздуха зимнего и летнего периодов, а также современные тренды температурных режимов почв на градиенте глубины, обусловленные климатическими изменениями. Повышение среднегодовой температуры на всех глубинах почвенного профиля было характерно для всех вариантов степени сомкнутости мерзлоты, присутствующих на территории Сибири. Увеличение среднегодовой температуры почв проявляется до глубины 320 см, коэффициент роста составляет 0,66-0,70 °C/10 лет. Максимальные значения коэффициентов (0,67-1,64 °C/10 лет) характерны для зоны сплошной мерзлоты побережья Средней Сибири. При этом среднегодовые показатели температурного режима почв коррелируют с динамикой температуры воздуха. Корреляция наиболее значима для верхних горизонтов почвы ( r ~ 0,8) и закономерно снижается с глубиной почвенного профиля. Эта закономерность наиболее ярко выражена в прибрежной зоне сплошной мерзлоты (>75° с. ш.). Получены прогностические температурные профили почв с привязкой к зонированию мерзлоты в Средней Сибири. Проекция температурных режимов почв до 2050 г. позволяет говорить о вероятных значительных изменениях в сезонно-талых слоях, увеличение мощности которых, по нашим оценкам, может составлять 3-12 см/10 лет.
Зоны сочленения горных хребтов с прилегающими внутригорными впадинами и форландовыми бассейнами, развивающиеся в обстановках регионального сжатия и транспрессии, являются концентраторами ключевых сейсмогенерирующих разломов. При этом развиваются две встречные системы взбросов и надвигов, что приводит к формированию положительных (форберги, pop-up структуры, разломные и тектонические уступы, надразломные складки) и отрицательных морфоструктур (pop-down структуры) в краевых частях осадочных бассейнов. В результате краевые части бассейнов вовлекаются в поднятие. Это приводит к постепенному росту и расширению горных хребтов и, соответственно, сокращению внутригорных впадин, т. е. реализуется механизм сокращения верхней части земной коры. Однако механизмы возникновения сопряженных систем разломов остаются до конца не изученными. В работе исследованы механизмы возникновения таких деформаций в верхней части земной коры в случае бокового сжатия горного массива с применением двумерного численного моделирования. Задача решалась в упругопластическом приближении с применением модели Друкера-Прагера-Николаевского с неассоциированным законом течения. Во всех моделях, независимо от количества слоев, сформировались взбросы и надвиги с прямым и обратным падением относительно направления горизонтального сжатия, при этом в рельефе отмечаются как положительные, так и отрицательные структуры, которые являются аналогами соответствующих природных морфоструктур. Полученные результаты показали, что на развитие и конфигурацию полос локализованного сдвига, соответствующих взбросам и надвигам, оказывают влияния упруго-прочностные параметры, трение в основании модели и условия на ее боковых границах. Установлено, что в случае многослойной среды в результате одного этапа деформаций может сформироваться многоярусная система полос локализованного сдвига, которые имеют разные наклоны и ограничиваются лишь конкретным слоем. Особый интерес представляют модели, в которых развивается межслоевое проскальзывание, обусловленное разной скоростью смещения слоев относительно друг друга за счет разницы в упруго-прочностных свойствах пород, что приводит к развитию не связанных с основанием модели обратных надвигов в верхней части разреза. Чаще всего такие надвиги развиваются в верхней части разреза. Блоковые выступы в основании моделей вне зависимости от своих прочностных свойств могут влиять на пространственную локализацию разнонаправленных полос локализованного сдвига, возникающих на их границах. Результаты численного моделирования позволили лучше понять взаимосвязь механических свойств пород и отложений с особенностями развития взбросонадвиговых структур.
Е.И. Пальчиков1,2 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия e.palchikov@g.nsu.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Ключевые слова: взрывная эмиссия, разрушение, сильные электрические поля в вакууме, ионная и электронная бомбардировка
Страницы: 8-16
Исследовано разрушение электродов импульсной трехэлектродной рентгеновской трубки с перезаряжающимся изолированным электродом, работающей в режиме взрывной эмиссии с напряжением 600 кВ и импульсным током до 1000 А. Разрушение произведено воздействием сильных импульсных электрических полей, импульсных потоков электронов и плазмы при вакуумном пробое в рентгеновских трубках. С помощью сканирующего микроскопа и рентгенолюминесцентного микроанализа обнаружено наличие множества металлических шариков размером 10÷40 мкм, образованных как из материала вольфрамового анода, так и из материала третьего изолированного коварового электрода. На изолированном электроде обнаружено несколько стадий процесса отрыва шариков электрическим полем. Выполнены количественные оценки критических значений кулоновских сил, при которых возникают капли в соответствии с динамической моделью (с учетом кинетической энергии, накопленной массой за время воздействия электрического поля и поверхностной энергии), и оценки давлений электрического поля в процессе работы трубки, позволяющие объяснить наблюдаемые явления
Г.Б. Голубцов, Р.С. Чалов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия georgy1995golubcov@yandex.ru
Ключевые слова: русловые процессы, типизация островов, устойчивость русла, рассредоточение стока, морфодинамический тип, критерий Карасева
Страницы: 18-27
Проведен анализ различных типов островов, возникающих на реках с разветвленным руслом или на меандрирующих реках, который позволил классифицировать острова с учетом особенностей их формирования, развития и динамики, а также в зависимости от характеристик самого русла. Выделены шесть основных категорий островов, связанных с их характеристиками и обусловленных генезисом, положением в русле, соответствием тому или иному структурному уровню разветвленности, формой в плане (гидравлическим сопротивлением, оказываемом островом на поток), а также возрастом. Помимо основных факторов, на классификацию островов влияют характеристики самого русла, среди которых можно отметить его расширение (формирование острова в местных расширениях русла или вследствие разделения потока на две и более ветви течения), устойчивость, определяющую размеры и количество островов в каждом узле разветвления, что, в свою очередь, напрямую связано с рассредоточением стока по рукавам. Отдельно выделены типы островов, образованных песчаными или галечно-валунными отложениями, различающихся по степени устойчивости к воздействию потока (интенсивности размыва оголовка) и по развитости пойменной фации аллювия и пойменным почвам, что определяет тип и характер растительности на острове. Рассмотренные классификационные признаки учитывают основную функцию островов, такую как рассредоточение потока, и могут быть использованы при учете воднотранспортного использования рек.
В условиях модельного эксперимента исследован процесс взаимодействия внешнего искусственного возмущения с затупленной передней кромкой модели стреловидного крыла. Выявлены особенности возмущений трехмерного пограничного слоя, возникающие благодаря сильно затупленной передней кромке и наличию поперечного течения. Показано, что генерируемые в набегающем потоке локализованные возмущения, взаимодействуя с пограничным слоем стреловидного крыла, порождают нестационарные продольные (полосчатые) структуры; вблизи полосчатых структур возникают высокочастотные волновые пакеты. Получены количественные данные о динамике развития волновых пакетов и локализованных продольных структур в трехмерном пограничном слое в градиентном течении.
Н.Ф. Свобода, О.Б. Воробьева
Приволжский государственный университет путей сообщения, Самара, Россия svoboda.delja@me.com
Ключевые слова: художественная литература, рефлексия, воображение, творчество в обучении, философское просвещение, междисциплинарный подход в образовании, философская методология
Страницы: 17-31
Введение. Понятийно-образное мышление - это прежде всего развитие фантазии, воображения, что актуально с учетом профессиональной (инженерной) направленности вуза. Проблемный характер задачи его формирования анализируется с позиции философской методологии, которая позволяет студентам освоить приемы, правила мыслительной деятельности, художественного языка в учебной и творческой работе. Круг вопросов, связанный с решением задачи, построен на опыте философского просвещения в техническом вузе. Методология. Объектом исследования служат художественно-образные типологические соответствия между философским мировоззрением и художественной литературой. Анализ осуществляется на принципе системности, который позволяет объяснить общность смыслового определения универсальных проблем бытия. Обсуждение. Философское просвещение в техническом вузе важно в аспекте проблемы формирования особого типа мышления, пограничного художественному, научному и философскому познанию: перевод абстрактных понятий в образы либо сочетание того и другого. Типологические соответствия философии и художественной литературы делают возможным осуществить синтез образного мышления и абстрактного мышления, определяя стиль обучения. Заключение. В моделях проведения практического занятия со студентами с целью развития воображения значительное место отводится самостоятельной работе, как в традиционной форме (реферат, эссе), так и новаторской (письмо мыслителю и сотворчество с автором текста). Решение этого вопроса имеет три аспекта: усовершенствование техники и способов исполнения; модификация видов творчества; моделирование рефлексивной ситуации (коллективное обсуждение результатов работы с малыми художественными формами). Философские размышления, инновационные идеи, игра ума, конструирование чистой мысли, формирование интеллектуального капитала могут стать самоценными при использовании любых жанров литературы в определенном результативном исполнении, наделяя новыми свойствами учебное занятие, организацию учебной деятельности.
В статье представлены результаты изучения семейства Lamiaceae в сибирском секторе Циркумбореальной области. Выявлен 151 вид из 29 родов, что составляет 25.5 % от общего числа видов Lamiaceae Циркумбореальной флористической области. Установлена наибольшая концентрация видов в Алтае-Саянской, Западносибирской и Забайкальской провинциях (от 71 до 96 видов), в сообществах степного пояса (50.3 %) на каменисто-щебнистом субстрате. Проанализированы следующие биоморфологические признаки побегов и особи: цикл роста побега (моно-, ди- и полициклические), структура побега (полурозеточный, розеточный, удлиненный), способ нарастания (моноподиальный или симподиальный), расположение соцветия (терминальное или боковое), частота цветения (поликарпик, монокарпик), длительность онтогенеза (однолетник, двулетник, многолетник), направление роста побегов или скелетных осей (ортотропное, плагиотропное, анизотропное), способ ветвления (акротонное, мезотонное, базитонное). Определен спектр жизненных форм, включающий 1 полукустарник, 3 кустарничка, 3 полукустарничка и 11 трав (всего 18 жизненных форм). Показано распределение жизненных форм по флористическим провинциям. Установлено, что наиболее разнообразны жизненные формы у представителей семейства в Алтае-Саянской, наименее - в Арктической провинциях. Описано разнообразие биоморфологических признаков видов и выявлен набор морфологических признаков, характерный для растений большинства видов. Показано, что в семействе преобладают многолетники, поликарпики с моноциклическими, безрозеточными, анизотропными побегами, верхушечным расположением соцветия, базитонным ветвлением, симподиальным нарастанием и смешанной корневой системой. Среди жизненных форм доминируют стержнекорневые и диннокорневищные травы. Выявлено, что многообразие жизненных форм и биоморфологических признаков побеговой системы обуславливают распространение видов в разных эколого-ценотических условиях сибирского сектора Циркумбореальной области.
Н.А. Горячев1,2, Г.А. Юргенсон3, Т.Н. Никанюк1,4 1Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия nika_tanya83@mail.ru 2Северо-Восточный комплексный научно-исследовательский институт им. Н.А. Шило ДВО РАН, Магадан, Россия 3Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН, Чита, Россия 4Иркутский научно-исследовательский институт благородных и редких металлов и алмазов, Иркутск, Россия
Ключевые слова: Золоторудные месторождения, минералого-геохимическая и минералого-технологическая характеристика руд, зональность, рудно-магматическая система, Алиинский рудный узел, Забайкалье, Монголо-Охотский орогенный пояс
Страницы: 831-843
Приведены новые данные по структурной позиции, минералогии и геохимии руд для Алиинского рудного узла и их технологическим особенностям. Охарактеризована минералого-геохимическая зональность Верхне-Алиинского золоторудного месторождения и всего Алиинского рудного узла в целом. Показана соподчиненность локальной и горизонтальной зональности оруденения в пределах узла локализации гранитоидов поздней фазы позднеюрского акатуевского комплекса. Сделан вывод о связи оруденения с гранитоидами в рамках единой рудно-магматической системы, существовавшей в нестабильных Р-Т-Х условиях малых глубин, переходных к близповерхностным. Это отличие Верхне-Алиинского месторождения от близких по составу Средне-Голготайского и Сосновского месторождений обусловило отчасти технологическую упорность его руд.
В.Р. АНТИПЕНКО, С.С. ЖБАНОВА
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия avr@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: природный асфальтит, автоклавная конверсия в сверхкритической воде, жидкие продукты, низкомолекулярные азотистые основания, анализ, состав
Страницы: 289-302
Впервые представлены результаты сравнительного анализа с применением метода газовой хромато-масс-спектрометрии структурно-группового и молекулярного состава азотсодержащих соединений основного характера, выделенных кислотной экстракцией из деасфальтенизатов высокосернистого природного асфальтита и жидких продуктов его конверсии в сверхкритической воде (СКВ) при 400 °С и 40 МПа в присутствии добавки гидроксида калия. Более высокий выход кислотного экстракта в продуктах конверсии по сравнению с исходным асфальтитом свидетельствует о генерации дополнительной порции низкомолекулярных азотистых оснований при деструкции асфальтенов и смол асфальтита в условиях проведения процесса. В обоих экстрактах идентифицированы соединения гомологических рядов хинолинов, тиофенохинолинов, бензохинолинов, бензотиофенохинолинов, бензоакридинов, азапиренов. Установлено, что в жидких продуктах СКВ-конверсии содержание бензохинолинов и бензоакридинов по отношению к хинолинам возрастает в 1.5 раза, а тиофенохинолинов - в 1.2 раза. Кроме того, в продуктах конверсии среди большинства типов азотистых оснований наблюдается увеличение доли незамещенных соединений и/или соединений, содержащих меньшее суммарное число атомов углерода в заместителях ароматических циклов. Изменение содержания или появление перечисленных азотистых оснований в продуктах конверсии свидетельствует о наличии таких азот- и азотсеросодержащих структурных фрагментов в молекулах смолисто-асфальтеновых веществ природного асфальтита.
А.Д. БЫКОВ, А.В. БОРИС
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия bykov@iao.ru
Ключевые слова: SO2, колебательные уровни, изотопологи, теория возмущений
Страницы: 339-345
Представлены результаты расчета десяти нижних колебательных уровней энергии 24 стабильных изотопологов диоксида серы. Вычисления проведены на основе ab initio функции потенциальной энергии основного изотополога 32S16O2, теории возмущений Рэлея-Шредингера высоких порядков и суммирования рядов методом Паде-Эрмита. Проведен численный анализ рядов теории возмущений, который показал, что они монотонно сходятся, но для получения энергетических уровней некоторых колебательных состояний с погрешностью менее 1 см-1 необходимо учитывать поправки 3-6-го порядков. Квадратичные аппроксиманты Паде-Эрмита дают уровни энергии, совпадающие с высокой точностью с результатами численной диагонализации матрицы гамильтониана. Предложена поправка для вычисления изотопических сдвигов, дающая среднеквадратичное совпадение с экспериментальными и расчетными данными других авторов 1,1 см-1. Результаты расчетов можно использовать для решения различных задач атмосферной спектроскопии, астрофизики, геохимии и других областей науки, связанных с анализом спектров изотопозамещенных молекул.
Спецификой почв Норильского промышленного района (НПР) являются аномально высокие естественные концентрации тяжелых металлов (ТМ), в частности Ni и Cu. В таких условиях дополнительное поступление поллютантов в почвы с высокой кислотностью снижает устойчивость микрофлоры почв и увеличивает риски гибели растительности. В предыдущие десятилетия выявлено негативное воздействие пылеаэрозольных выбросов промышленных предприятий НПР, содержащих SO2, Ni и Cu, на состояние почв и накопление ТМ в растительности. Целью данного исследования является оценка современного состояния почв и растительности в пределах зон воздействия предприятий НПР различного характера и выявление степени их влияния. На примере трех экологических трансект оценено воздействие длительного пылеаэрозольного и однократного контактного химического загрязнения, а также механической трансформации в зоне строительства промышленных объектов. Влияние пылеаэрозольного загрязнения зафиксировано на всех трансектах, на двух из которых отмечены наибольшие значения показателя степени антропогенной трансформации растительности (0,5-1). Наиболее негативное влияние отмечается на участках, где на пылеаэрозольное загрязнение накладывается контактное химическое загрязнение. Фактор контактного химического воздействия помимо изменения состава и свойств приводит к изменению строения профилей почв. Фактор механической трансформации оказывает заметное воздействие как на состав фитоценозов, так и на строение профиля почв. При этом содержание ТМ при механической трансформации не превышает показатели, характерные для геохимического фона. Восстановление растительности и почв на таких участках начинается сразу после прекращения механического воздействия.
Многолетние исследования береговой зоны двух арктических морей, Лаптевых и Восточно-Сибирского, позволили оценить темпы разрушения их берегов, а также выявить особенности развития геоморфологических, в основном криогенных, береговых процессов. В исследуемом регионе эрозионные типы морских берегов доминируют. Они отличаются высокими темпами разрушения, достигая 25 м в год на участках, сложенных льдистыми многолетнемерзлыми породами. В береговой зоне этих морей автором были выделены 123 сегмента, каждый из которых характеризуется специфическими составом пород, слагающих берег, а также морфологией и динамическим режимом. Установлено, что средние многолетние темпы отступания берегов морей Лаптевых и Восточно-Сибирского отличаются наибольшими скоростями разрушения по сравнению с берегами других арктических морей.
О.В. Усикова1,2,3, Н.В. Петрова1,2 1Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Российская Федерация o.v.usikova@yandex.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Российская Федерация natalyavpetrova@mail.ru 3ООО «Клинский институт охраны и условий труда», Клин, Российская Федерация
Ключевые слова: нулевой травматизм, культура безопасности труда, охрана труда, компетенция, безопасное поведение
Страницы: 32-47
В статье обоснована необходимость разработки собственной концепции развития безопасности и охраны труда в России. Рассмотрены современные проблемы, связанные с формированием осознанного безопасного поведения у будущих выпускников высшей школы. Визуализирован процесс выстраивания системы формирования осознанного отношения к безопасности труда с учетом возрастных особенностей. Одним из ключевых этапов этого процесса предлагается внедрение в вузах практико-ориентированной дисциплины «Охрана труда». В результате проведенного анализа профессиональных стандартов сформулированы трудоохранные компетенции, которыми должен обладать молодой работник. Уточнена формулировка универсальной компетенции УК-8, а также сформулирована новая компетенция УК-12, позволяющая сформировать у будущего работника, осознанное безопасное поведение.
Л.П. ГОЛОБОКОВА1, Т.В. ХОДЖЕР1, С.А. ГРОМОВ2,3, О.И. БЕРДАШКИНОВА1, В.А. ОБОЛКИН1, Н.А. ОНИЩУК1, В.Л. ПОТЕМКИН1 1Лимнологический институт СО РАН, Иркутск, Россия lg@lin.irk.ru 2Институт глобального климата и экологии им. акад. Ю.А. Израэля, Москва, Россия sergey.gromov@igce.ru 3Институт географии РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: аэрозоль, ионы, микроэлементы, потоки, станции мониторинга атмосферы
Страницы: 422-431
Российская Федерация на регулярной основе принимает участие в международной программе мониторинга атмосферных выпадений в Восточной Азии EANET. На территории Российской Федерации расположены четыре станции сети EANET, три из которых находятся в Юго-Восточной Азии, одна - на Дальнем Востоке. За время работы с 2001 по 2004 г. накоплена база данных. В работе по соотношению суммарных концентраций главных ионов в разные годы прослежена пространственная и временная изменчивость ионного состава аэрозоля за пятилетние периоды с 2001 по 2024 г. По данным, полученным в рамках других проектов, проанализированы значимые микроэлементы в атмосферном аэрозоле: Li, Al, Ti, V, Mn, Fe, Sr, Th, U, Ba, Co - терригенного и Cr, Cu, Ni - нетерригенного происхождения, оценен их вклад в общий уровень загрязнения атмосферного воздуха на станциях мониторинга EANET. Результаты мониторинга атмосферных выпадений могут быть использованы как для оценки состояния окружающей среды, так и для научных исследований и общественного информирования.
Д.В. Малахов
Институт философии НАН Беларуси, Минск, Республика Беларусь danmalakhov08@mail.ru
Ключевые слова: Гуссерль, феноменология, философия науки, конституирование, интенциональность, смысл, темпоральность, интерсубъективность, трансцендентальное Ego
Страницы: 7-25
Статья посвящена эвристике феноменологии Эдмунда Гуссерля и феноменологического метода конституирования в отношении современной философии, методологии и истории науки. Признавая неоднозначную судьбу феноменологии как замысла о трансцендентальных основаниях позитивных наук, автор стремится определить сферу, в которой феноменологическая эйдетика интенционального, темпорального, генетического и интерсубъективного конституирования выступила бы востребованным разделом научного знания. В качестве такой сферы избирается личностное измерение научного творчества. Это находит обоснование в приоритетном рассмотрении интерсубъективного конституирования, осуществляющего темпорально-эйдетическую корреляцию различных сознаний, в том числе в режиме их взаимных интеллектуальных эмпатий и осовременивания. Предлагаемый подход ориентирован на преобразование фрагментарных и информативных знаний по истории науки в их темпорально-эйдетический континуум, в котором личностные судьбы и идеи великих ученых воспринимались и переживались бы как современные и необходимые для научного творчества, психологии познания и философии образования.,
П.М. Юхно
Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю России, Воронеж, Россия jukhnopm@mail.ru
Ключевые слова: маркер, пространственно-временнáя модуляция, слежение, уравнение Стратоновича, фильтр Калмана, ТВ-датчик
Страницы: 17-27
Рассмотрена задача слежения за объектом, оснащённым маркером с пространственно-временнóй модуляцией излучаемого сигнала. Пространственно-временнáя модуляция обеспечивалась как излучением маркера с двумя неподвижными излучателями, так и маркером с одним вращающимся излучателем. Формальный синтез алгоритмов слежения выполнен на основе использования приближённого решения обобщённого уравнения Стратоновича, которое отличается от традиционных представлений этого уравнения учётом зависимости функции наблюдения не только от времени, но также от произвольного числа других независимых переменных, позволяющих, например, учитывать форму наблюдаемого объекта. Синтезированный алгоритм слежения за объектом с маркером, имеющим вращающийся излучатель, фактически определяет структуру многосвязной замкнутой системы отслеживания с помощью телевизионного (ТВ) датчика координат объекта, а также начальной фазы, частоты и радиуса вращения излучателя маркера. Корректность результатов синтеза подтверждается имитационным моделированием. Синтезированный алгоритм обеспечивает повышенную помехозащищённость процесса слежения по отношению к нескольким неподвижным мешающим излучателям, попадающим в поле зрения ТВ-датчика.
О.Е. Крючкова1, Д.Ю. Павлова2, Е.Ф. Тропина2 1Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия ivyry@mail.ru 2Национальный парк «Красноярские Столбы», Красноярск, Россия donation333@yandex.ru
Ключевые слова: агариковые грибы, порядок Agaricales, биологическое разнообразие, особо охраняемые природные территории
Страницы: 15-27
Представлены данные о 156 новых видах грибов порядка Agaricales национального парка «Красноярские Столбы». Для каждого вида приводятся сведения о местонахождении, субстратной приуроченности и времени сбора. Выявлены новые виды охраняемых грибов (гриб-зонтик краснеющий ( Chlorophyllum rhacodes (Vittad.) Vellinga) и больбитиус сетчатый ( Bolbitius reticulatus (Pers.) Ricken)) и новые местонахождения известных ранее (энтолома недоразвитая ( Entoloma abortivum (Berk. & M. A. Curtis) Donk) и вешенка покрытая ( Pleurotus calyptratus (Lindblad ex Fr.) Sacc.)).
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
