Д.С. Сендек1, Н.А. Бочкарев1,2, Е.И. Зуйкова1,2, А.П. Новоселов3, С.Ф. Титов1, М.Ю. Алексеев4, Э.И. Бознак5, Н.В. Ильмаст6 1Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Санкт-Петербургский филиал, Санкт-Петербург, Россия sendek@mail.ru 2Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия nikson_1960@mail.ru 3Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лаверова УрО РАН, Архангельск, Россия alexander.novoselov@rambler.ru 4Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, Полярный филиал, Мурманск, Россия mal@pinro.vniro.ru 5Коми научный центр УрО РАН, Институт биологии, Сыктывкар, Россия boznak06@rambler.ru 6Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр РАН", Институт биологии, Петрозаводск, Россия ilmast@mail.ru
Ключевые слова: Coregonus lavaretus s. l, Европа, Сибирь, мтДНК, гаплотипы, гаплогруппы
Страницы: 857-877
Филогеографический и морфологический анализы сигов Coregonus lavaretus Европы, уровень полиморфизма гена nd1 мтДНК свидетельствуют об относительно древнем происхождении некоторых популяций, населяющих водоемы западнее Ютландии. Высказывается предположение, что часть популяций в Европе представляют собой остатки первичной волны расселения основателей из Центральной Сибири (бассейн р. Лены). В более поздние волны миграций сигов из Сибири, синхронизированные по времени с событиями повторяющихся нижнечетвертичных оледенений, к западу от Урала расселялись они из нижнего течения крупных водотоков Западной Сибири (реки Обь, Енисей), которые эволюционировали относительно независимо от сигов из Центральной Сибири. В результате повторяющихся событий расселений из разобщенных приледниковых рефугиумов с востока и запада на географическом пространстве Восточной Европы от Балтийского моря до р. Печоры гаплотипы сигов оказались сильно перемешаны. Помимо естественно-исторических причин на картину распределения генетической изменчивости в природных популяциях сигов Восточной Европы в последние десятилетия оказали влияние рыбоводные мероприятия по акклиматизации и/или искусственному поддержанию отдельных популяций.
Представлены результаты экспериментов по определению параметров турбулентности стратифицированного пограничного слоя атмосферы средствами дистанционного зондирования. Полученные с использованием ветрового лидара и температурного радиометра высотно-временные распределения скорости диссипации кинетической энергии турбулентности и структурной характеристики турбулентных флуктуаций температуры сопоставляются с высотными изменениями параметров, характеризующих атмосферную стратификацию. Показано, что скорость диссипации, определяющая интенсивность ветровой турбулентности, убывает в пограничном слое с высотой при всех типах термической стратификации. В большей степени от вариаций термодинамической устойчивости в атмосфере зависит интенсивность турбулентных флуктуаций температуры. Более сильная, чем в нижележащем слое, термическая неустойчивость атмосферы на бóльших высотах может приводить не к убыванию, а к возрастанию структурной характеристики флуктуаций температуры с высотой. В соответствии с высотным ходом структурной характеристики температуры значения структурной характеристики турбулентных пульсаций показателя преломления также могут увеличиваться с высотой и отличаться от прогнозируемых на основе известных моделей.
О.П. Бурматова
"Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Новосибирск, Российская Федерация burmatova.op@yandex.ru"
Ключевые слова: декарбонизация экономики, углеродный след, адаптация к изменению климата, риски и угрозы энергетического перехода, ВИЭ-генерация, модернизация энергетики
Страницы: 62-78
В статье освещаются проблемы, связанные с одним из важнейших современных экологических вызовов, который отражает возможности и ограничения энергетического перехода в условиях России. Происходящие в мире «зеленые» трансформации, прежде всего энергетических систем, растущие климатические изменения, ужесточение требований охраны окружающей среды и другие определяют актуальность и необходимость своевременной и адекватной реакции на связанные с ними риски и угрозы. Современный энергетический переход отражает изменения структуры первичного энергопотребления путем постепенного расширения использования возобновляемых источников энергии. Анализ проблем энергетического перехода в России позволил выделить обусловленные ими риски и угрозы, среди которых рассмотрены климатические риски, возможные направления декарбонизации экономики и связанные с ними высокие затраты на внедрение объектов ВИЭ-генерации, риски роста затрат на снижение углеродного следа российскими компаниями в связи с введением на мировых рынках трансграничного углеродного регулирования, риски, связанные с необходимостью реконструкции энергетической системы при переходе на широкое использование ВИЭ, отставание в финансировании перехода к низкоуглеродной экономике и реализации климатических проектов и др. Высказаны предложения по формированию системы мер, нацеленных на нейтрализацию и минимизацию соответствующих рисков и угроз. Данные предложения могут быть полезны при выработке инструментов управления в рамках эколого-экономической политики на федеральном и региональном уровнях.
Получена формула, связывающая структурную характеристику флуктуаций температуры со скоростью диссипации кинетической энергии турбулентности не через коэффициент турбулентной температуропроводности, а через вертикальные градиенты средней скорости ветра и температуры и турбулентное число Прандтля. Для оценки структурной характеристики температуры по этой формуле предложена модель, основанная на обобщении известных данных о турбулентном числе Прандтля как функции градиентного числа Ричардсона. Экспериментально показано, что временные ходы структурной характеристики температуры, рассчитанной по предложенной формуле и независимо найденной из спектров флуктуаций температуры по данным измерений скорости ветра и температуры акустическими анемометрами на двух высотных уровнях, согласуются между собой. Это подтверждает правильность теоретических построений, на обобщении результатов которых основана используемая в работе модель зависимости турбулентного числа Прандтля от градиентного числа Ричардсона, и открывает возможность дистанционного определения структурной характеристики температуры из измерений скорости ветра и температуры.
С. Р. Кузьмин, Н. А. Кузьмина
Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия kuz@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: сосна обыкновенная, происхождение, прямоствольность, кривоствольность, перемещение семян
Страницы: 17-24
Выполнен анализ доли кривоствольных деревьев у климатипов сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в географических культурах Богучанского лесничества с разными почвенными условиями в южной тайге Красноярского края. В суглинистой почве она оказалась меньше, чем в песчаной, где древостои западных и южных климатипов гораздо чаще подвержены влиянию различных стрессовых факторов, вызывающих в молодом возрасте искривление ствола, в том числе и из-за замещения центрального побега. На суглинистых почвах южных климатипов лесостепных территорий доля таких деревьев значительна. У климатипов из восточных регионов России (Сибирь, Забайкалье, Дальний Восток) и из таежной зоны европейской и азиатской частей ареала сосны она в основном невелика (0-20 %). С увеличением северной широты мест происхождения климатипов, снижением массы исходных семян (из которых выращивались географические культуры) доля прямоствольных деревьев возрастает у потомств климатипов в разных почвенных условиях в географических культурах.
Д.С. Рычков
"Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия dsr@iao.ru"
Ключевые слова: турбулентная атмосфера, распределение интенсивности, эффективный радиус пучка, средний вектор Пойнтинга, плотность потока энергии
Страницы: 19-26
Проведены исследования пространственной эволюции поперечной составляющей среднего вектора Пойнтинга и процесса формирования в плоскости приёма распределения интенсивности лазерных пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере, в зависимости от начального распределения поля. Рассмотрены случаи распространения при коллимации и фокусировке гауссова и кольцевых лазерных пучков, рассчитаны в точке приёма их эффективные радиусы при разных уровнях отсечки по мощности. Сформулированы условия, позволяющие уменьшить эффективный радиус кольцевого пучка в области перетяжки по сравнению с гауссовым пучком той же мощности.
"Д.К. Васильев1, Л.Э. Лимонов1,2"
"1Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Россия, Санкт-Петербург dkvasilev@hse.ru 2Международный центр социально-экономических исследований "Леонтьевский центр", Россия, Санкт-Петербург limonov@leontief.ru"
Ключевые слова: инфраструктурная финансиализация, развитие регионов, Россия
Страницы: 65-89
Влияние государственных и частных инвестиций в инфраструктуру на сокращение региональных неравенств пока еще не получило достаточного научного внимания, особенно в контексте стран БРИКС, в том числе в России (несмотря на важность проблемы и ее исследования в ряде стран, в частности в Китае). Восполняя этот пробел, настоящая статья посвящена вопросам оценки влияния инфраструктурной финансиализации на неравномерность регионального развития в России. С использованием регрессионной модели Тобита и панельных данных за период с 2005 по 2019 г. в исследовании измеряются характеристики неравномерного регионального развития в России. Инфраструктурная финансиализация задействована в качестве основной объясняющей переменной. Полученные результаты показывают, что развитие инфраструктурной финансиализации ведет к снижению неравномерности регионального развития в России. Несмотря на то что российская экономика полностью ориентирована на государственное управление, необходимо увеличивать объемы регионально пропорциональных частных инвестиций в инфраструктуру для конвергенции регионов. При этом настоящее исследование отличается от предыдущих, проведенных в других странах с использованием аналогичной методологии, что подчеркивает спорный характер данной темы.
Е.М. Чувилин1, С.И. Гребенкин1,2, М.В. Жмаев1,2 1Сколковский институт науки и технологий, Центр добычи углеводородов, Москва, Россия e.chuvilin@skoltech.ru 2Институт динамики геосфер им. акад. М.А. Садовского РАН, Москва, Россия s.grebenkin@skoltech.ru
Ключевые слова: мерзлые породы, гидратосодержащие породы, экспериментальное моделирование, фильтрация газа, методика исследования, фазовые переходы, относительная деформация, скорость упругих волн
Страницы: 31-44
Криолитозона, как показывают исследования, аккумулирует значительные объемы природного газа как в свободной форме, так и в виде газогидратов. Изменение термобарических условий газосодержащей толщи мерзлых пород может сопровождаться различными газодинамическими процессами, которые приводят к активным газовыделениям из верхних горизонтов мерзлоты. Во время активизации этих процессов давление газа в газонасыщенных горизонтах может быть равным и даже превышать давление вышележащих пород, а градиенты давлений могут достигать значительной величины, которой будет достаточно для деформации льдо- и гидратосодержащих пород, возникновения фильтрации газа, его проникновения и прорыва в вышележащие слои пород. Для моделирования подобных природных условий авторами была разработана оригинальная технология, которая включала создание специального кернодержателя фильтрационной установки и разработку алгоритма проведения лабораторных испытаний на созданном оборудовании. В ходе методических опытов показано, что при фиксированном газовом давлении около 2 МПа в нагреваемом непроницаемом льдонасыщенном песчано-глинистом образце фильтрация газа может возникать в области высоких отрицательных температур. Методические эксперименты по изучению динамики газопроницаемости мерзлых и оттаивающих пород в условиях образования и диссоциации поровых гидратов метана показали закономерные изменения газопроницаемости, обусловленные фазовыми переходами лед(вода)-гидрат, а также структурными преобразованиями грунтов, вызванными фазовыми переходами.
"В.М. Резников1,2"
"1Институт философии и права СО РАН, Новосибирск, Россия mathphil1976@gmail.com 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: физика, инвариантность, математика, философия, формализм
Страницы: 26-33
Известно утверждение нобелевского лауреата Юджина Вигнера о том, что инвариантность законов в современной физике является гипотетической причиной эффективного применения математики в этой области знания. Он полагал, что адекватность современной математики для описания физического знания имеет статус эмпирического закона эпистемологии. В данной статье с помощью анализа работ в области искусственного интеллекта получено подтверждение гипотезы Вигнера. В качестве примера приводятся работы Дж. Перла, одного из основателей теории базовых концепций искусственного интеллекта, в которых демонстрируется эффективное применение математики для исследования инвариантных закономерностей в информатике, описываемых с помощью причинных отношений
Параметры спектральной модели мелкомасштабной турбулентности - важнейшие характеристики, используемые при описании распространения света и звука в атмосфере. Одним из определяющих факторов, которые влияют на спектральный состав турбулентности, является режим стратификации. В настоящей статье на основе результатов обработки временных рядов флуктуаций метеопараметров, регистрируемых акустическими метеостанциями, исследовано влияние стратификации в приземном слое атмосферы на отклонения спектра турбулентности от модели Колмогорова-Обухова. При сопоставлении временной динамики характеристики устойчивости (числа Монина-Обухова) и показателя степенной модели спектра флуктуаций температуры установлена значимая корреляция между ними. Предложена эмпирическая модель зависимости показателя спектра от параметра устойчивости. Модель позволяет на основе оценок величины и направления турбулентных потоков тепла и импульса судить об изменениях параметров спектральной структуры мелкомасштабной турбулентности. Полученная зависимость отражает особенности формирования температурной турбулентности при различной стратификации в приземном слое. Информация о турбулентных спектральных параметрах, полученная на основе оценки стратификации, в дальнейшем может быть использована при решении задач распространения при решении задач распространения оптического и акустического излучения, а также зондирования атмосферы.
Рассмотрен метод описания кинематики деформирования, основанный на концепции смещения материальных площадок среды. Показано, что перемещения площадок описываются двумя векторными полями перемещений или, как альтернатива, одним тензорным полем, полем относительного смещения площадок. Тензор несимметричен, его компоненты не связаны условиями совместности Сен-Венана. Такой подход восстанавливает “равноправие” между кинематическим и силовым описанием процесса деформирования среды. Принятое понятие напряжений относится к силам, действующим на площадки внутри тела, а понятие деформаций - к изменению расстояний между парами точек. Приведен пример построения модели первоначально изотропной геосреды, в которой используется данное описание.
В.М. Серяков
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия vser@misd.ru"
Ключевые слова: Температура пород, большие глубины, слоистый массив, исходное напряженное состояние, теплофизические и механические характеристики, математическое моделирование, выработанное пространство, закладка, последовательность работ
Страницы: 37-44
Проведен расчет исходного напряженного состояния слоистого массива горных пород, сформированного действием гравитационных сил и поля температур, линейно изменяющегося по глубине. Показано, что на характер распределения исходных напряжений определяющее влияние оказывает параметр δ, равный отношению произведений модулей объемных сжатий и коэффициентов линейного расширения слоев. В двухслойном массиве при значении δ больше единицы, вычисленному как отношение термомеханических характеристик пород верхнележащего слоя к нижележащему, температурное воздействие приводит к возникновению в нижележащем слое растягивающих вертикальных напряжений, меньше единицы - сжимающих вертикальных напряжений. В случае значительного отличия δ от единицы в нижележащем слое происходит резкое увеличение исходных вертикальных и горизонтальных напряжений, причем характер распределения напряжений близок к гидростатическому. Выполнено математическое моделирование перераспределения полей температур напряжений по мере развития очистных и закладочных работ при применении слоевых систем с нисходящим порядком выемки запасов полезных ископаемых. Расчеты проведены с помощью программного комплекса, учитывающего последовательность ведения закладочных работ. Установлены особенности напряженного состояния вмещающего и закладочного массивов в ходе отработки.
При отработке месторождений с использованием открытой геотехнологии происходит формирование глубоких карьерных выемок и возникает ситуация близкого взаимного расположения промышленных зданий предприятий и зоны открытых горных работ. Подобная ситуация требует организации комплексного мониторинга и периодической оценки устойчивости участков бортов карьеров с учетом новых данных о свойствах и состоянии массива пород. В настоящей статье описан подход к организации системы мониторинга и оценки устойчивости на опасном участке борта карьера. В результате периодического инструментального контроля сейсмическим методом в варианте профилирования показано, что исследуемый участок борта карьера значительно нарушен. Результаты оценки устойчивости данного участка карьера с применением метода предельного равновесия показали, что он находится в неустойчивом состоянии. Сделан вывод о том, что прогноз развития зон разрушения пород на данном участке целесообразно выполнять комплексно, на основе применения натурных и расчетных методов контроля устойчивости.
Впервые измерены плотность и объемный коэффициент термического расширения тройного сплава LiK3Pb4 (12,5 ат. % Li; 37,5 ат. % K; 50,0 ат. % Pb) в жидком состоянии. Исследования термических свойств проводились гамма-методом в интервале от температуры ликвидуса 812 до 990 K. Известно, что твердый сплав LiK3Pb4 является интерметаллическим соединением. Проведенный термический анализ сплава при его охлаждении из жидкого состояния показал, что данное соединение, вероятно, образуется по перитектической реакции при 789 K. На основании полученных экспериментальных результатов разработана таблица рекомендуемых значений термических свойств расплава LiK3Pb4 в исследованном температурном интервале.
Экспериментально изучен процесс кристаллизации галлиевого сплава в прямоугольной плоской кювете, расположенной вертикально, при внешнем электромагнитном воздействии. Показана возможность эффективного управления скоростью движения и формой фронта кристаллизации посредством изменения параметров питания электромагнитного перемешивателя. Путем перебора амплитуды электромагнитных сил выбран режим, характеризующийся интенсивным перемешивающим течением и существенной неоднородностью фронта кристаллизации. Для данного режима показано, что изменение фазных углов токов питания линейной индукционной машины позволяет принципиально изменять топологию гидродинамических потоков расплава при постоянной величине питания перемешивателя. Это, в свою очередь, приводит к изменению характеристик тепломассообмена и, следовательно, условий в области межфазной границы, что позволяет опосредованно управлять однородностью фронта кристаллизации и, в меньшей степени, скоростью фазового перехода. Исследованы вклад конвекции в формирование течения и ее влияние на процесс кристаллизации. В частности, показано, что тепловая конвекция может привести к образованию дополнительных вихревых структур вблизи теплообменников, что препятствует кристаллизации металла
В.П. Голубятников, Е.А. Татаринова
Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ) vladimir.golubyatnikov1@fulbrightmail.org
Ключевые слова: генные сети, математические модели, положительные и отрицательные связи, нелинейные динамические системы, стационарные точки, устойчивость
Страницы: 37-46
Рассматриваются нелинейные динамические системы, моделирующие взаимодействие компонент генной сети, которая регулирует раннюю стадию функционального состояния эмбриональных стволовых клеток. Проведён параметрический анализ рассматриваемых динамических систем и исследованы вопросы единственности и устойчивости их стационарных точек, что позволило описать критерий существования периодических траекторий в окрестностях этих точек и локализовать положение таких осцилляций в фазовых портретах систем уравнений, моделирующих указанные процессы. Разработаны облачные ресурсы для проведения вычислительных экспериментов с такими моделями.
Исследование посвящено экспериментальному изучению влияния изменения профиля скорости на устойчивость волн Толлмина - Шлихтинга в пограничном слое Блазиуса. Эксперимент проводился в малотурбулентной аэродинамической трубе Т-324 при скорости набегающего потока U∞ = 9 м/с. В качестве модели использовалась плоская пластина. Исследования проводились с использованием термоанемометрии. Результаты показали, что распределённое воздействие на пограничный слой Блазиуса через гидродинамически гладкую поверхность приводит к снижению почти на два порядка амплитуды волны Толлмина - Шлихтинга, возбуждающейся естественным образом. В результате распределенного воздействия меняется устойчивость течения. Результаты эксперимента показали, что по сравнению с воздействием на течение через щель, распределенное воздействие более эффективно при прочих равных условиях.
В.Д. Ефременко1, О.С. Дзюба1, Б.Н. Шурыгин1, А.Б. Кузнецов2, А.Н. Пыряев3 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия dzyubaos@ipgg.sbras.ru 2Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург, Россия 3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Дополнительные материалы
Работа вносит вклад в разработку C-, O-, Sr-изотопной хемостратиграфии верхнего берриаса-валанжина Арктической Сибири и совершенствование на этой основе схемы бореально-тетической корреляции. Приведены результаты изотопно-геохимического исследования карбонатного вещества в рострах белемнитов из разрезов рек Анабар, Боярка и п-ова Нордвик (рязанский региоярус-низы готерива). Идентифицированы три фазы глобального события Weissert, а именно: быстрого роста δ13C на рубеже раннего и позднего валанжина, стабилизации δ13C в позднем валанжине и плавного снижения δ13C с конца валанжина к началу готерива. Судя по δ18О данным из «неокома» Сибири, похолодание климата, с которым сопряжено событие Weissert, не было существенным. Полученные значения 87Sr/86Sr для разрезов Боярка и Нордвик в комплексе с био- и магнитостратиграфией свидетельствуют, что подошва верхнего берриаса попадает в среднюю часть аммонитовой зоны Hectoroceras kochi рязанского региояруса. Установлено, что кровля рязанского региояруса расположена ниже подошвы валанжина. В Сибири интервал между этими границами отвечает нижней части аммонитовой зоны Neotollia klimovskiensis. Уточнен возраст аммонитовых зон бореального (сибирского) стандарта нижнего валанжина. Достоверно установлена принадлежность аммонитовой зоны Homolsomites bojarkensis нижнему готериву, а не верхнему валанжину, что решает вопрос, являвшийся предметом продолжительных дискуссий.
Е.Н. ЕГОРОВ1, С.И. САНДАЛОВ2, Н.И. КОЛЬЦОВ1 1Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, Чебоксары, Россия enegorov@mail.ru 2Чебоксарское производственное объединение им. В.И. Чапаева, Чебоксары, Россия sandalov-1963@yandex.ru
Ключевые слова: бутадиен-стирольный и хлорбутиловый каучуки, полиизобутилены, резина, реометрические, физико-механические и динамические свойства, морская вода
Страницы: 24-29
Исследовано влияние полиизобутиленов марок П-30 и П-200 на реометрические, физико-механические и динамические свойства резины для производства изделий, эксплуатируемых при воздействии морской воды. В состав резиновой смеси входили: бутадиен-стирольный ДССК-628В и хлорбутиловый ХБК-139 каучуки; вулканизующий агент (сера); ускорители вулканизации (2,2'-дибензтиазолдисульфид, гуанид Ф); активаторы вулканизации (белила цинковые, стеариновая кислота); противостаритель (N-фенил-2-нафтиламин); мягчители (канифоль, битум нефтяной, фактис); наполнители (транс-полинорборнен, технические углероды (П 514, П 803) и мел природный). В результате проведенных исследований установлено, что при увеличении содержания полиизобутиленов от 5.0 до 20.0 мас. ч. на 100.0 мас. ч. полимерной основы наблюдается изменение физико-механических свойств (уменьшение условной прочности при растяжении, твердости и сопротивления раздиру) резины. При этом происходит увеличение относительного удлинения при разрыве и динамических свойств резины. Кроме того, при содержании полиизобутиленов до 15.0 мас. ч. физико-механические свойства резины изменяются в допустимых пределах, а при 20.0 мас. ч. эти свойства резко ухудшаются. Вулканизаты, содержащие полиизобутилены П-30 и П-200 до 15.0 мас. ч., обладают меньшими изменениями физико-механических показателей и массы после воздействия морской воды. Установлено, что резина, содержащая 15.0 мас. ч. полиизобутилена П-200, по физико-механическим, эксплуатационным и динамическим свойствам может быть рекомендована для производства изделий, работающих в условиях воздействия морской воды.
Обсуждается роль взаимодействия волн накачки и генерации в волоконном лазере со случайно распределённой обратной связью за счёт слабого рэлеевского обратного рассеяния, работающем в режиме узкополосной генерации, которая наблюдается при небольшом превышении мощности накачки над пороговой. Спектр в этом случае состоит из узких (менее 1 МГц) мод, имеющих типичное время жизни 1 мс. Ранее было продемонстрировано, что за процесс декомпозиции мод могут отвечать как внешние шумы (термические или акустические), так и нелинейный процесс четырёхволнового взаимодействия между модами генерации. Построена модель нелинейного взаимодействия волны накачки со сверхузкой модой генерации и показано, что фазовая кросс-модуляция между ними может привести к разрушению моды, если разбегание волн происходит достаточно медленно. Отсюда следует, что режим узкополосной генерации зависит от дисперсии волокна, поскольку последняя определяет соответствующую длину разбегания. Сравнение с экспериментом подтверждает этот вывод: в случайных лазерах на основе волокон с низкой дисперсией не наблюдается узкополосной генерации, в то время как для волокон с большим коэффициентом дисперсии она существует.
В неоднородных средах распространения оптического излучения дальность обнаружения объектов телевизионными измерительными системами снижается в результате влияния помехи обратного рассеяния (ПОР). Активно-импульсные телевизионные измерительные системы (АИ ТИС) позволяют подавить значительную часть ПОР, однако остаточное влияние на точность измерения дальности требует оценки. В качестве исходного материала взяты 30 видеозаписей, полученных в Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН для двух многозонных методов измерения дальности и пяти метеорологических сред распространения оптического излучения. Проведена оценка влияния ПОР на формы измерительных функций АИ ТИС по дальности. Созданы методы восстановления формы измерительных функций по дальности при работе АИ ТИС в мутных средах. Для минимизации влияния ПОР предложены методы вычисления и вычитания коэффициентов, а также удаления постоянной составляющей спектра. Методы апробированы на экспериментальных видеозаписях. Лучший результат был достигнут при использовании метода вычисления и вычитания коэффициентов для видеозаписей при работе АИ ТИС в режиме многозонного метода измерения дальности, в среднем среднеквадратическое отклонение было уменьшено в 4,5 раза. Результаты работы могут быть использованы для повышения эффективности навигации автономных мобильных роботов в сложных метеорологических условиях (туман, дым и т.д.) и под водой.
Г.З. Гильманова1, М.Ю. Носырев1, А.Н. Диденко1,2 1Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, Хабаровск, Россия gigulya@yandex.ru 2Геологический институт РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: Цифровая модель рельефа, линеаменты, месторождения золота, металлогения, WinLessa, ArcGis, Северо-Становая металлогеническая зона
Страницы: 316-325
Выполнен комплексный анализ цифровой модели рельефа (SRTM) в пределах Северо-Становой металлогенической зоны, расположенной в северной части Станового вулканоплутонического пояса. Показана корреляция рассчитанных параметров с некоторыми геологическими и геофизическими характеристиками изученной территории. Детально разобраны пространственные связи особенностей рельефа с расположением месторождений и рудопроявлений золота металлогенической зоны. Намечен ряд признаков, которые могут служить основанием для выделения потенциально золотоносных площадей ранга рудного узла.
Впервые проведено исследование влияния продольных слотов (канавок) с разной глубиной h (соответствующей числам Рейнольдса Reh = 900 и 1300) на устойчивость сверхзвукового (с числом Маха М = 2) пограничного слоя на плоской пластине к контролируемым возмущениям первой (вихревой) моды неустойчивости, определяющей ламинарно-турбулентный переход при М = 2. Получено, что при числах Рейнольдса Reh = 900 и 1300 скорости пространственного роста возмущений на частоте ƒ = 14 кГц меньше соответствующего значения для гладкой пластины. Таким образом, показано, что контролируемые возмущения первой моды можно стабилизировать продольно расположенными слотами с маленькой глубиной (Reh < 1500).
Е.Г. КУЗНЕЦОВА, И.А. ЛИХАНОВА
Коми научный центр УрО РАН, Институт биологии, Сыктывкар, Россия kuznecova@ib.komisc.ru
Ключевые слова: первичная сукцессия, парцеллы, начальное почвообразование, посттехногенные экосистемы, подзона средней тайги, европейский северо-восток России
Страницы: 31-45
Изучена динамика растительности и свойств почв, формирующихся в ходе первичной сукцессии (около 30 лет) в подзоне средней тайги на европейском северо-востоке России. На посттехногенной территории к концу третьего десятилетия практически заканчивается процесс замещения травяного сообщества на лесное, которое диагностирует формирование сомкнутого древесного яруса, развитие напочвенного покрова с преобладанием лесных и опушечных видов. Формирование лесной экосистемы происходит путем дифференциации отдельных групп древесных растений (парцелл) с образованием подстилки: лиственно-хвойной в парцелле сосны, лиственно-травяной в березовой парцелле. Этап замещения травяного сообщества лесным сопровождается переходом от пелоземов гумусовых потечно-гумусовых к пелоземам потечно-гумусовым элювиированным. На стадии развития древесного яруса морфологическое строение и химические свойства почв отражают парцеллярную структуру лесного сообщества. Различия в содержании Сорг и элементов-биогенов в подстилке и органоминеральном горизонте почв обусловлены разным составом растительных сообществ в парцеллах и, соответственно, разной скоростью минерализации растительных остатков. К концу третьего десятилетия сукцессии в слое почв 0-20 см аккумулируется органического углерода до 24,5 т/га в сосновой парцелле и до 28,7 т/га в березовой.
Представлены результаты самолетных лидарных измерений пространственного распределения относительной концентрации хлорофилла а в поверхностных водах Карского моря, которая определялась методом лазерно-индуцируемой флуоресценции. Для нормировки одновременно осуществлялась регистрация интенсивности сигнала комбинационного рассеяния излучения водой. Результаты пространственного распределения нормированной интенсивности флуоресценции получены на трех участках полета в юго-западном регионе Карского моря. Для двух участков шельфовой зоны возле западного побережья п-ва Ямал пространственное распределение интенсивности флуоресценции достаточно однородное с коэффициентами вариации 9 и 15%. Третий участок в районе северной оконечности п-ва Ямал характеризуется мощным влиянием материкового речного стока, что проявляется в наличии резких фронтальных зон с масштабами 5-10 км, где коэффициент вариации нормированной интенсивности флуоресценции Cl достигает 40%. В вариации значений Cl на этом участке преимущественный вклад вносит сильная изменчивость нормировочных сигналов комбинационного рассеяния и в гораздо меньшей степени изменение интенсивности флуоресценции. Рассмотрены факторы, влияющие на изменчивость сигналов комбинационного рассеяния. Синхронные измерения in situ с борта судна и дистанционные с борта самолета позволили оценить размерный калибровочный коэффициент kCl = 1,03 ± 0,09 мкг/л для первых двух участков зондирования поверхностных вод Карского моря.
Д.С. Журкина, С.В. Лавриков, О.А. Микенина, А.Ф. Ревуженко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия daria.zhurk@gmail.com
Ключевые слова: Сыпучая среда, пластическая деформация, сложное нагружение, излом траектории, след запаздывания по Ильюшину
Страницы: 34-47
С использованием метода дискретных элементов проведен численный анализ скалярных и векторных свойств сыпучей среды при нагружении по двухзвенным ломаным траекториям. Выполнены расчеты по нагружению образцов сыпучей среды при циклическом знакопеременном сдвиге и сдвиге с изломом траектории деформирования. Исследован вопрос о величине следа запаздывания по Ильюшину. На основе анализа дилатансии даны оценки следа запаздывания скалярных свойств среды. Запаздывание векторных свойств оценено путем сравнения компонент тензоров напряжений и деформаций в процессе нагружения. Даны количественные оценки. Установлено, что след запаздывания скалярных и векторных свойств для сыпучих сред на один-два порядка выше, чем для металлов.
Приведены экспериментальные и расчетные результаты исследования развития турбулентного перемешивания, возникающего на контактной границе воздух - вода после прохождения косой ударной волны. Число Маха ударной волны в опытах изменялось в диапазоне 2 ÷ 2.3. Углы наклона фронта ударной волны к контактной границе составляли 0, 15° и 30°. При падении волны на поверхность воды на ней развивалась неустойчивость Кельвина - Гельмгольца, которая с течением времени приводила к турбулентному перемешиванию контактирующих веществ. В опытах структура поля течения регистрировалась скоростными видеокамерами. Экспериментально установлено, что с увеличением угла падения ударной волны на границу раздела скорость роста высоты зоны турбулентного перемешивания увеличивается, размер капель диспергированной жидкости уменьшается вследствие более интенсивного их дробления. Численное моделирование опытов, проведенное по двумерной методике, показало, что методика удовлетворительно предсказывает динамику зоны турбулентного перемешивания в окрестности контактной границы.
А.А. Васильев1,2, В.А. Васильев1 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gasdet@hydro.nsc.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: взрывоопасность, ослабление и гашение несанкционированных взрывных процессов, ингибиторы, промоторы, инициирование, критическая энергия, обедненные и обогащенные горючие смеси, экология, снижение углеродного следа, двигатели на газообразных топливных компонентах
Страницы: 18-24
Представлены новые данные о параметрах детонации обедненных, стехиометрических и обогащенных горючих систем метан --- кислород (воздух) и водород --- кислород (воздух) при их ингибировании азотом и углекислым газом. При варьировании соотношения между исходными компонентами обнаружено более сильное гасящее влияние углекислого газа на параметры продуктов горения и детонации.
Активно проявившая себя за последние десятилетия во всем мире несельскохозяйственная занятость населения представляет собой отражение структурных изменений экономики сельских территорий. На примере ряда стран Азии (Китай, Индия, Бангладеш) выявлены изменения несельскохозяйственной занятости. Они отражают трансформацию социально-трудовых отношений и представляют происходящие в ней взаимосвязи и закономерности. Определено, что явление «азиатской деаграризации» выражается в высоких темпах экономического роста и урбанизации, интенсификации производства, отходе работников от сельскохозяйственного труда, неравномерности развития районов и трудовой миграции. Показано, что диверсификация сельскохозяйственного производства под влиянием различных факторов отразилась в этих странах, с одной стороны, общими чертами и взаимосвязями, с другой стороны, каждая страна имеет свою специфику трансформации занятости населения. В Китае рост урбанизации и индустриализации создал хорошую возможность для расширения сфер занятости сельского населения и повысил производительность в экономике. Характеристики занятости населения Индии указывают на производственное и социально-экономическое противоречие, проявляющееся в низких параметрах труда и его оплаты неформального сектора при значительных и быстрых экономических изменениях страны с ориентацией на наукоемкие и капиталоемкие технологии. В Бангладеш наблюдается комплексная трансформация домохозяйств с ориентацией и на сельское хозяйство, и на альтернативные источники получения дохода, расширение спроса на труд со стороны и местных, и городских работодателей. Россия вбирает в себя все перечисленные характеристики, что определяет ее особенность. В результате работы сделаны следующие выводы: необходимо комплексное решение проблем, сопровождающих трансформацию сферы занятости; положительными результатами трансформации трудовых отношений являются благосостояние и снижение бедности населения. Данные цели требуют от правительств поиска наиболее эффективных способов хозяйствования и государственного управления для формирования устойчивого развития в интересах природы и населения. Результаты и выводы работы могут быть полезны ученым, специалистам, политикам, изучающим проблемы сельских территорий и занятости населения.
В.Н. Годин1, Г.К. Ботов2, Ю.А. Поняева2 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия vn.godin@mpgu.su 2Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия gk_botov@student.mpgu.edu
Ключевые слова: Liliaceae, Gagea minima, биология цветения, ранневесенние эфемероиды
Страницы: 20-26
Изучены антэкологические особенности поликарпического луковичного кистекорневого полурозеточного растения Gagea minima (L.) Ker Gawl. в Московской области. Наблюдения проведены в 2021-2024 гг. по общепринятым методикам. Цветки слабо протандричные. Отмечается постепенное вскрывание пыльников всех шести тычинок в течение трех дней. Продолжительность цветения отдельного цветка составляет 4-8 дней, когда наблюдается совмещение тычиночной и рыльцевой стадий развития. Вечером (после 18:00) и при неблагоприятных условиях околоцветник закрывается, и цветки поникают. Синфлоресценция представляет собой открытый тирс, в котором число осей II порядка (многочленных монохазиев) составляет 1-3. Раскрывание цветков в синфлоресценции в целом и в ее структурных единицах (монохазиях) происходит согласно порядку ветвления побега, на котором формируются цветки. При солнечной и теплой погоде длительность цветения синфлоресценций составляет 6-8 дней, при пасмурной и прохладной - увеличивается до 12 дней. По соотношению числа пыльцевых зерен и семязачатков в цветках G. minima относится к факультативным автогамным растениям (308 ± 18) и характеризуется утренним ритмом раскрывания цветков с максимумом в 8 часов утра.
И.В. Владимиров, Р.Р. Гасанова
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия vladimirov.msu@bk.ru
Ключевые слова: философско-образовательное наследие, футурология, образование для устойчивого развития, Ричард Бакминстер Фуллер, Жак Эллюль, Элвин Тоффлер, Юваль Ной Харари, Николай Рерих
Страницы: 37-56
Введение. Проект «Образование для устойчивого развития» сегодня является первым глобальным проектом в области образования, что налагает большую ответственность на тех, кто его реализует. В своих регламентах проект образования для устойчивого развития опирается на философию образования и педагогическое наследие, которое все активнее внедряется в образовательные практики. Однако в установочных документах проекта почти ничего не сказано об угрозах, с которыми столкнется мировое образование в ближайшем будущем, а также о том, какие действия следует предпринять, чтобы их избежать. Методология. Применяются философско-образовательная теоретическая и логическая методология, критический и сопоставительный анализы. Обсуждение. Приводится ряд аналитических высказываний признанных футурологов и деятелей науки, труды которых касались вопросов будущего образования; обсуждается тезис о функционально-смысловой связи педагогического наследия (в целом) и творческого наследия футурологов, где последнее демонстрируется как часть педагогического наследия и обосновывается важность этих связей для реализации проекта устойчивого развития образования. Наследие философии образования признано фундаментальной основой для реализации настоящих и будущих инициатив в рамках проекта образования для устойчивого развития, а идеи футурологов обозначаются значимыми факторами, которые необходимо учитывать в стратегиях глобальных образовательных проектов. В связи с этим показаны взаимозависимость и противоречия между факторами наследия, которые используются в настоящем. Актуализируется вопрос «Может ли в будущем остаться место для наследия?» Заключение. Итогом статьи выступает призыв к более внимательному отношению к творческому наследию футурологов (опасениям, идеям, концепциям) в целях гарантии реализации проекта образования для устойчивого развития с опорой на философско-педагогическое наследие.
И.Ф. Чайка1,2, А.Э. Изох1,3, И.А. Сотникова4, Н.В. Алымова4, Т.Б. Колотилина4, А.А. Каримов5, В.Д. Щербаков6, Б.М. Лобастов7 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия ivanlab211@gmail.com 2Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Россия 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 4Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия 5Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия 6Московский государственный университет, Москва, Россия 7Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Дополнительные материалы
Билибинский массив - мезозойская интрузия, расположенная в юго-восточной части Алданской высококалиевой магматической провинции Алдано-Станового щита Сибирской платформы. Массив состоит из щелочно-мафит-ультрамафитовой и гранит-сиенитовой фаз, образующих концентрическую структуру, в которой от периферии к центру породы становятся более кислыми. Ранее высказывались точки зрения, что эти фазы являются продуктами дифференциации различных родоначальных магм либо относятся к единой лампроитовой серии. В данном исследовании рассмотрена представительная коллекция образцов пород Билибинского массива: флогопитовые клинопироксениты, мелашонкиниты, шонкиниты, щелочные сиениты, кварцевые сиениты, граниты. На основании минералого-петрографических, геохимических и изотопно-геохимических данных показано, что к серии дифференциации лампроитовой магмы относятся породы от клинопироксенитов до шонкинитов и, возможно, щелочные сиениты, образующие первую фазу. Кварцевые сиениты и граниты, образующие вторую фазу, выделяются в самостоятельную серию. По геохимическим данным и изотопному составу Nd, Sr и O в кварцевых сиенитах и гранитах, магмы, сформировавшие породы гранит-сиенитовой серии, имели скорее нижнекоровый, чем литосферный мантийный источник. Их образование могло быть связано как с плавлением коры в ходе мантийного магматизма, так и с мезозойскими коллизионными событиями на южной окраине Сибирской платформы. Набор пород лампроитовой серии позволяет рассматривать ее как пример полной дифференциации мантийного лампроитового расплава, в котором представлены стадии котектической кристаллизации: оливина + хромита, оливина + клинопироксена + хромита, оливина + клинопироксена + флогопита, клинопироксена + флогопита + лейцита, клинопироксена + флогопита + калиевого полевого шпата. Локальный анализ элементов-примесей в клинопироксене, флогопите, лейците и апатите позволил оценить коэффициенты фракционирования этих элементов в системе минерал-расплав.
Н.В. Орешкова1,2,3, Е.И. Бондар1,3, В.В. Шаров1,3, К.В. Крутовский3,4,5,6 1Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия oreshkova@ksc.krasn.ru 2Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия 3Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия bone-post@yandex.ru 4Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, Москва, Россия konstantin.krutovsky@forst.uni-goettingen.de 5Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, Воронеж, Россия 6Гёттингенский университет им. Георга-Августа, Гёттинген, Германия
Ключевые слова: Pinus sylvestris L, генетическое разнообразие, полногеномное секвенирование, гетерозиготность, хвойные, популяционно-генетический анализ, микросателлитные маркеры, SSRs
Страницы: 23-33
Благодаря современным методам полногеномного секвенирования стала возможной разработка большого числа ДНК-маркеров, как селективно-нейтральных, так и функциональных. Наиболее информативными, воспроизводимыми, относительно недорогими и высокополиморфными являются микросателлитные локусы, или SSRs (Simple Sequence Repeats). Полногеномное секвенирование значительно облегчает их поиск и разработку. Статья посвящена разработке новых микросателлитных маркеров для сосны обыкновенной ( Pinus sylvesrtis L.). Из полученной черновой геномной сборки сосны обыкновенной были отобраны несколько тысяч контигов, содержащих микросателлитные локусы с нуклеотидными мотивами. Поиск был специально сфокусирован на локусах с длиной мотива более двух нуклеотидов как наиболее надежных для генотипирования даже в простом гель-электрофорезе. Всего протестировано 39 пар праймеров, из них отобраны 6 локусов с три-, тетра- и пентануклеотидными повторами, показавших высокий уровень полиморфизма, надежное генотипирование. Они были дополнительно протестированы в двух популяциях из Северо-Енисейского и Курагинского районов Красноярского края и сравнены с другими популяциями и наборами маркеров по опубликованным данным. Разработанные маркеры могут быть использованы в различных популяционно-генетических исследованиях и для идентификации происхождения древесины и растительного материала.
Численно исследуется влияние энергии активации Аррениуса, нулевого потока наночастиц и внутреннего тепловыделения на естественную конвекцию вблизи изотермического цилиндра с эллиптическим сечением, заполненного наножидкостью. В модели наножидкости учитываются броуновское движение и термофорез. Постановка задачи при условии нулевого потока наночастиц позволяет получить более реалистичные результаты. Уравнения задачи получены с использованием соответствующего преобразования координат, а затем решены методом ячеек Келлера. Проведено сравнение полученных результатов с известными данными
Ф.М. Ривкин1, С.Н. Булдович2, Д.А. Каверин3 1Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия f-rivkin@yandex.ru 2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия ser_bul@rambler.ru 3Коми научный центр УрО РАН, Институт биологии, Сыктывкар, Россия dkav@mail.ru
Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, заглубленная кровля многолетнемерзлых пород, осадка мерзлых пород при оттаивании, аградация, многолетнее промерзание, пучение
Страницы: 25-36
Рассматриваются закономерности новообразования мерзлых грунтов вблизи южной границы распространения многолетнемерзлых пород в условиях положительного климатического тренда и их деградации. Новообразование многолетнемерзлых грунтов на фоне многолетнего оттаивания пород рассматривается как парагенетический процесс. Пространственная неоднородность морозного пучения и оттаивания грунтов приводит к образованию локальных неровностей на изначально плоских гидроморфных участках, где условия становятся благоприятными для новообразования мерзлых грунтов. Даже незначительная высотная дифференциация исходной поверхности (0.05-0.2 м) может привести к радикальному изменению геокриологических условий и формированию достаточно низкотемпературных мерзлых пород. Следовательно, на фоне общего потепления климата может происходить новообразование мерзлых пород.
Г.Б. ПРОНЧЕВ, А.Н. ЕРМАКОВ
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Институт энергетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе, Москва, Россия pronchev@rambler.ru
Ключевые слова: аэрозоль, атмосферная дымка, сульфаты, нефотохимические реакции, катализ, ионы Fe и Mn
Страницы: 178-184
Причины возникновения в зимних условиях плотных нефотохимических дымок (смогов) над Пекином до сих пор слабо изучены. Представлены результаты исследования механизма каталитического окисления сернистого газа молекулярным кислородом в частицах аэрозоля и образования плотных нефотохимических дымок. Получены оценки скорости накопления сульфатов в малообводненных частицах аэрозоля. Показано, что быстрое накопление SO42-(аэр) (десятки мкг × м-3 × ч-1) наблюдается лишь при высокой влажности воздуха и кислотности влаги в частицах рН = 3,7÷4,8. Причиной быстрого накопления служит переход в этих условиях каталитического (нефотохимического) окисления SO2 кислородом воздуха с участием ионов Fe и Mn в быстрый вырождено-разветвленный режим. Возникновение катастрофически опасных атмосферных дымок следует моделировать, учитывая механизм этой каталитической реакции. Полученные данные необходимы в прогнозах возникновения плотных дымок в атмосфере с целью минимизации их опасных последствий для здоровья людей и воздействия на окружающую среду.
И.В. Макаров, В.Б. Прудников
Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Российская Федерация makarov.uust@mail.ru
Ключевые слова: кластеризация, метод k-средних, объекты-аналоги, разработка нефтяных месторождений, проектно-техническая документация, анализ данных
Страницы: 43-60
В статье рассматривается применение кластеризации по методу k-средних для поиска объектов-аналогов при разработке объектов нефтяных месторождений и проектной документации. Исследование основано на анализе данных 1490 объектов разработки, расположенных в различных регионах России, учитывающем как статические, так и динамические параметры, включая количество пересмотров проектно-технической документации. Этот подход позволяет оценить влияние характеристик объектов на частоту пересмотра проектной документации и эффективность разработки. Выявленные закономерности могут служить основой для оптимизации процессов управления проектной документацией, что, в свою очередь, способствует повышению экономической эффективности разработки. Исследование направлено на углубление понимания взаимосвязей между характеристиками объектов и частотой пересмотров проектно-технической документации, что имеет важное значение при проектировании и управлении объектами разработки углеводородов.
Исследована возможность повышения адсорбционной емкости сорбента “Пуролат-Стандарт” - дешевого углеродного материала на основе антрацита, по отношению к ионам железа(II). В качестве модификаторов были использованы серная кислота, аминоэтановая кислота и их сочетание. Изучено влияние модифицирования на пористую структуру и состояние поверхности анализируемых сорбентов, установлено, что только обработка серной кислотой заметно сказывается на характеристиках структуры углеродного материала. Сравнение микрофотографий образцов до и после адсорбции ионов железа позволило предположить его адсорбцию на поверхности макропор. С помощью рентгенофазового анализа показано, что выбранные способы модифицирования не изменяют фазовый состав сорбентов. Согласно данным спектроскопических исследований, процесс модифицирования образцов сорбента приводит к изменению качественного и количественного состава поверхностных групп. Проведено исследование адсорбции ионов железа(II) на исходном и модифицированных образцах углеродного материала в условиях равновесия. Выявлено, что использование в качестве модификатора аминоэтановой кислоты кардинально изменяет форму изотерм адсорбции иона металла, что обусловлено различным составом функциональных групп на поверхности образцов и изменением типа взаимодействия сорбент-сорбат. При использовании модели Ленгмюра и модифицированного для случая адсорбции ионов уравнения Дубинина-Радушкевича рассчитаны основные адсорбционные характеристики. Сделано предположение, что для исходного и обработанного серной кислотой сорбентов, а также для модифицированных аминоэтановой кислотой образцов при низких равновесных концентрациях железа адсорбция происходит за счет ионного обмена. В области более высоких равновесных концентраций для обработанных аминокислотой сорбентов возможно образование комплексов ионов железа с модификатором. Установлено, что наиболее перспективным образцом для применения в качестве сорбента для извлечения ионов железа из подземных вод является модифицированный и серной, и аминоэтановой кислотами (при последовательной пропитке) углеродный материал, обладающий наибольшей адсорбционной емкостью.
А.В. Нарыжнова1,2, Н.Н. Крук1,2, С.З. Смирнов1,2,3, П.Д. Котлер1,4, А.В. Куликова4, Н.С. Бортников5, В.С. Антипин6, Е.Н. Мороз1, А.С. Волосов1, А.С. Борисенко1 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия naryzhnovav@igm.nsc.ruv 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 3Томский государственный университет, Томск, Россия 4Казанский федеральный университет, Казань, Россия 5Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия 6Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия
Дополнительные материалы
Приведены данные по возрасту, вещественному составу и особенностям генезиса гранитоидов Соктуйского массива - петротипа кукульбейского комплекса мезозойских редкометалльных гранитов Забайкалья. Соктуйский массив неоднороден. В его составе выделяется несколько петрографических разновидностей: монцогранит-монцолейкограниты и микролейкограниты главной интрузивной фазы, аляскиты, щелочно-полевошпатовые гранит-порфиры, гранодиориты и кварцевые сиениты фазы дополнительных интрузий. Согласно полученным U-Pb геохронологическим данным, возраст всех разновидностей неразличим с учетом аналитической ошибки и соответствует раннему мелу. Гранитоиды отличаются разнообразием геохимических характеристик: монцогранит-монцолейкограниты главной интрузивной фазы относятся к редкометалльно-плюмазитовому типу, породы фазы дополнительных интрузий обнаруживают признаки гранитоидов A- типа. Геохимические и изотопные характеристики пород указывают на участие в их формировании как субстратов континентальной коры, так и глубинных магм мантийного генезиса. Содержания летучих в слюдах и особенности состава включений свидетельствуют, что формирование магм происходило с участием двух типов флюидов: хлористого и восстановленного (вероятно, мантийного) и фтористого более окисленного (предположительно, имеющего нижнекоровую природу). Генерация всех расплавов происходила на глубинах не более 30 км, а глубина становления массива не превышала 8 км. На основании полученного комплекса данных предложена модель формирования пород массива.
А.А. Коржавин, Я.В. Козлов
Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия korzh@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: пламя, теплообмен, пористая среда
Страницы: 14-28
Исследована динамика температуры газа на примере одиночного цилиндрического канала диаметром 2 мм --- кольца Рашига, размещенного в пористой среде из этих колец. Выполнен расчет температуры газа и нити термопары на оси канала, а также распределения температуры в канале в двух процессах: первый --- рост давления в закрытом сосуде в процессе распространения пламени в свободном от пористой среды пространстве, второй --- охлаждение газа после прохождения пламени в канале. Для обоих процессов проведены измерения температуры газа и равновесной температуры газа и пористой среды с помощью термопары с диаметром нити 15 мкм в цилиндрической поре диаметром 2 мм. Показано, что в процессе сжатия газа с постоянной невысокой скоростью термопара позволяет измерить установившуюся температуру газа. Но при выходе на установившееся значение она будет запаздывать тем больше, чем больше диаметр нити. Установлено, что в процессе охлаждения мгновенно нагретого газа показания измерения температуры газа с помощью термопары существенно занижены. Это обусловлено высокой теплоемкостью нити термопары по сравнению с теплоемкостью газа в поре. За время прогрева термопары газ успевает охладиться за счет теплоотдачи в стенки поры.
С.С. Абдуракипов, Е.Б. Бутаков
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия s.s.abdurakipov@gmail.com
Ключевые слова: машинное обучение, градиентный бустинг, дефекты покрытия, дросс, цифровой помощник
Страницы: 21-30
Представлена модель машинного обучения на основе градиентного бустинга, разработанная для прогнозирования возникновения дефектов (дроссов) на оцинкованных стальных листах, применяемых в автомобильной промышленности. Проведён анализ влияния технологических параметров на возникновение дефектов, что позволило определить ключевые факторы, влияющие на качество покрытия: скорость прокатки, удлинение и усилие в дрессировочной клети, толщина цинка сверху, температура цинкования и температура в носке печи. Разработан цифровой помощник для оценки рулонов в режиме реального времени, обеспечивающий симуляцию процесса принятия решений и помогающий оперативно управлять технологическим процессом.
Важная роль диоксида серы (SO2) в зимне-весенней стратосфере Арктики заключается в том, что серные соединения SO2 и H2SO4 (наряду с азотной кислотой HNO3) являются основным строительным материалом при образовании полярных стратосферных облаков (ПСО). Исследуются максимальные концентрации и общее содержание SO2 в четырех арктических пунктах: Эврика (Канада), Ню-Олесунн (Норвегия), Туле (Гренландия), Резольют (Канада). Для этого используются минимальная температура воздуха, максимальное отрицательное отклонение концентрации озона от многолетнего среднего и максимальная концентрация диоксида серы в стратосфере Арктики, а также общее содержание озона и диоксида серы, рассчитанные на основе их высотных профилей. Профили температуры и отношений смеси озона получены из наблюдений Aura MLS за 2005-2022 гг.; профили отношений смеси диоксида серы рассчитаны по данным наблюдений Aura MLS за 2010/11, 2019/20, 2020/21, 2021/22 гг. Результаты работы могут быть полезны для исследования влияния SO2 на образование полярных стратосферных облаков и разрушение O3 в зимне-весенней стратосфере Арктики.
Д.Ю. Власов1,2, Д.А. Ганюшкин3, Г.П. Копица4,5, Ю.Е. Горшкова6,7, Н.В. Платонова8, И.Ю. Тихомирова9, Л.А. Панкратова3, С.Н. Лесовая3 1Санкт-Петербургский государственный университет, биологический ф-т, Санкт-Петербург, Россия dmitry.vlasov@mail.ru 2Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия 3Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле, Санкт-Петербург, Россия d.ganyushkin@spbu.ru 4Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Гатчина, Россия kopitsa_gp@pnpi.nrcki.ru 5Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, Санкт-Петербург, Россия 6Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия yulia.gorshkova@jinr.ru 7Казанский (Приволжский) федеральный университет, Институт физики, Казань, Россия 8Санкт-Петербургский государственный университет, Научный парк, Санкт-Петербург, Россия n.platonova@spbu.ru 9Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия itikhomirova55@mail.ru
Ключевые слова: криокониты, Алтай, горные ледники, микробиота
Страницы: 28-42
Проанализированы образцы криоконитов и моренного материала, отобранные на поверхности ледника Восточный Мугур (горный массив Монгун-Тайга, юго-восточный Алтай). Результаты метагеномного анализа свидетельствуют о существенных различиях микробиоты криоконитов на разной высоте ледника: на максимальной высоте отмечалось абсолютное доминирование актинобактерий из семейства Kineosporiaceae, ближе к краю уже преобладали актинобактерии из семейства Microbacteriaceae. В криоконитах обнаружены бактерии, имеющие широкую экологическую амплитуду, а также экстремофильность (представители семейств Kineosporiaceae и Geodermatophilaceae), что, вероятно, указывает на разные пути попадания микроорганизмов в криокониты и на возможные различия во времени их нахождения в данных местообитаниях. Актинобактерии наиболее адаптированы к экстремальным условиям, складывающимся в криоконитах ледника Восточный Мугур, что способствует накоплению первичной биомассы и формированию органоминеральных субстанций в ледниковых “стаканах”. При приближении к краю ледника растет таксономическое разнообразие и доля микроорганизмов с широкой экологической амплитудой, что, вероятно, объясняется переносом по воздуху частиц моренного материала, оседающих в криоконитах. В поверхностном моренном материале на краю ледника супердоминантами оказались уже протеобактерии (представители семейства Sphingomonadaceae), что может быть связано с процессами первичного почвообразования.
В.И. Моисеев1, К.С. Мочалов2 1Российский университет медицины, Москва, Россия 2Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия kostja.mochalov@yandex.ru
Ключевые слова: мера жизни, нисходящая причинность, адаптация, биосистема
Страницы: 29-41
В философии биологии категория «мера жизни» описывает феномен жизни в ее качественно-количественной целостности. Эта целостность является результатом совершенствования биосистем, в которых реализуется нисходящая причинность - детерминация нижестоящих инстанций высокоуровневыми переменными. В первоначальных формах нисходящая причинность имеет ограничения - интегрирует лишь отдельные стороны жизни: либо количественные аспекты (адаптивный контроль), либо качественные (управление с обратной связью). По мере совершенствования биосистем происходит усложнение форм нисходящей причинности (адаптивный информационный контроль), которая позволяет объединить как качество, так и количество жизни в категории меры. Развитие механизмов управления биосистемами позволяет осуществлять гибкое поведение в соответствии с требованиями среды и создавать новые цели для достижения значимых для организма результатов.,
А.М. Сергиенко
Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск a.m.sergienko@mail.ru
Ключевые слова: устойчивое развитие, регион, доходы населения, вызовы, угрозы, методика оценки вызовов и угроз, индикаторы, критерии, пороговые значения, реальные доходы, покупательная способность, неравенство по доходам, бедность, Алтайский край
Страницы: 63-89
В статье представлена методика оценки вызовов и угроз устойчивому развитию региона, проявляющихся в сфере доходов населения. Описаны теоретические основы и исторические особенности формирования концепции устойчивого развития. Выделены методы и критерии выявления вызовов и угроз в сфере доходов населения. Среди критериев отмечены: отклонения от нормативных, выход за пороговые значения; значимое отставание от среднего уровня по России для позитивных процессов либо его превышение - для негативных; отрицательная динамика за длительный период и/или негативный тренд в противовес позитивному в России. На основе глобальных и национальных целей устойчивого развития и национального набора показателей ЦУР выделены индикаторы (показатели) вызовов и угроз в сфере доходов населения. Результаты апробации методики представлены на примере агропромышленного региона - Алтайского края на данных государственной статистики за последние более чем 30 лет. На основе концепций устойчивого развития, экономической безопасности, социального воспроизводства определены нормативные и пороговые значения показателей для оценки остроты и устойчивости проявления вызовов и угроз в сфере доходов населения Алтайского края. Среди вызовов и угроз в качестве ключевых выявлены: 1) чрезмерно низкие доходы, выражающиеся в устойчивом существенном отставании роста реальных доходов и реальной заработной платы от уровня 1990 г. и средних показателей по России, в низкой покупательной способности среднедушевых денежных доходов и среднемесячной заработной платы; 2) масштабная бедность и устойчиво превышающие пороговые значения неравенства по доходам.
Предложен новый метод оценки параметров для решения проблемы, заключающейся в наличии ошибки наблюдения как в векторе наблюдений, так и в матрице коэффициентов для авторегрессионной модели. Сначала выполняется рекомбинация вектора наблюдений и матрицы коэффициентов, что позволяет избежать ситуации, когда одно и то же значение наблюдения появляется как в векторе наблюдений, так и в матрице коэффициентов. Затем выводится детальный алгоритм, основанный на принципе полных наименьших квадратов и непрямой адаптации. Эффективность и пригодность предлагаемого метода анализируются с использованием примеров проверки и моделирования и сравниваются со взвешенными полными наименьшими квадратами и коррелированными полными наименьшими квадратами.
Ю.Н. Линник, В.Ю. Линник
Государственный университет управления, Москва, Россия yn_linnik@guu.ru
Ключевые слова: Ударник, нагрузка, горная порода, тензометрическая шарошка, динамическое разрушение, время приложения нагрузки
Страницы: 27-34
Выбор эффективных способов и средств разрушения горных пород является одной из важнейших задач, стоящих перед угольной и горнодобывающей промышленностью. Для горных пород высокой крепости наиболее эффективен способ их разрушения с помощью штыревых шарошек. Выполнены экспериментальные исследования, основная задача которых - определение фактического времени контакта штырей шарошки с породой и времени, необходимого для достижения разрушающей нагрузки в зависимости от влияющих факторов.
В.А. Иванов1,2, Е.И. Пономарев1, Е.О. Бакшеева2, Д.В. Шебеко2, Г.А. Иванова1 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия ivanovv53@yandex.ru 2Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева, Красноярск, Россия morozovaelenabaksheeva@mail.ru
Ключевые слова: лесные пожары, антропогенная пожарная опасность, районирование лесных территорий, лесные горючие материалы
Страницы: 47-56
На территории Красноярского края ежегодно регистрируются сотни лесных пожаров, основной причиной которых является хозяйственная и промышленная деятельность населения. Наибольшая антропогенная пожарная опасность наблюдается в Среднесибирском подтаежно-лесостепном районе. Для оценки антропогенной пожарной опасности лесов данного района проведены исследования, позволившие выявить причины лесных пожаров и основные районы их возникновения. Разработано районирование лесной территории Среднесибирского подтаежно-лесостепного района по степени антропогенной пожарной опасности по лесничествам, необходимое при планировании комплекса профилактических противопожарных мероприятий, способствующих снижению количества лесных пожаров.
А.А. РОМАНОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия putorana05@mail.ru
Ключевые слова: осенняя миграция, воробьеобразные, динамика населения, волны пролета, видовое разнообразие, обилие, плато Путорана
Страницы: 178-191
Проанализирована эколого-географическая дифференциация и динамика осенней миграции воробьеобразных плато Путорана. В 1988-2004 гг. на площади 150 000 км2 обследовано восемь пунктов в западной и центрально-осевой частях региона. Использован метод маршрутного учета. Фауна воробьеобразных Путорана в осенний миграционный период насчитывает 42 вида. Птицы летят по узкой прибрежно-опушечной полосе вдоль берегов крупных рек или озер в южном, юго-западном или западном направлении. Различаются виды, распространенные повсеместно ( n = 16; 38 %), локально ( n = 9; 22 %), точечно ( n = 17; 40 %). Плотность населения воробьеобразных 239-643 особи/км2, в среднем ( n = 8) - 440 особей/км2. Максимальна она на юге Путорана, меньше в срединной части региона и минимальна на севере плато. В пунктах многодневных наблюдений в дни наиболее интенсивного пролета плотность населения составляла 420-796, в среднем ( n = 2) - 608 особей/км2. Воробьеобразные летят с 8.00 до 12.00. У большинства видов средняя продолжительность всего осеннего пролета 20-26 суток, основного - 7-12 суток. Подавляющее большинство особей почти всех мигрирующих видов объединено в моновидовые и поливидовые стаи. Конфигурация осеннего пролета представляет собой комбинацию четырех волн с четырьмя хорошо выраженными максимумами. Наиболее мощные всплески миграционной активности сопряжены с понижением температуры воздуха и отсутствием атмосферных осадков. Основная часть особей разных видов одного рода или семейства обычно пролетает в разные дни. Синхронизация волн максимального пролета у родственных видов редка. Среди мигрантов преобладают пеночка-таловка, чечетка, овсянка-крошка.
Н.А. Бушенкова, Т.А. Ступина, О.А. Кучай
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия bushenkovana@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Южная граница Охотской плиты, особенности сейсмофокальной зоны, граница литосферной плиты, субдукция в поле аномалий скорости P-волн, направленность главных осей сейсмотектонических деформаций, Хоккайдо, Хонсю, Японское море
Страницы: 723-733
Исследование посвящено определению положения южной границы Охотской плиты (ОП) на основе анализа распределения характеристик сейсмичности в районе островов Хоккайдо, Хонсю и прилегающих территорий по локальным данным каталогов Японского метеорологического агентства (JMA) за период 1998-2022 гг. и сопоставления их с региональными сейсмотомографическими моделями, а также с распределениями направленностей главных осей сейсмотектонических деформаций по данным о механизмах очагов сильных ( Mw > 4.7) землетрясений на основе сведений из каталогов Международного сейсмологического центра (ISC) за период 1976-2022 гг. и других актуальных геолого-геофизических характеристик (неоднородностей гравитационного поля, мощности коры, вулканических проявлений и др.). В результате определено, что южная граница ОП проходит через южную оконечность о. Хоккайдо, а именно через п-ов Осима и залив Утиура, а не по хр. Хидака или через о. Хонсю, как предполагалось в предыдущих построениях других авторов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
