Приведены результаты исследования, проведенного на геокриологическом стационаре “Туймаада” в Центральной Якутии. Проанализирована связь испарения с поверхности почв с жидкими осадками за теплый период 2015-2016 и 2019 гг. и изучен их химический состав. Средняя величина испарения, которая превысила количество осадков примерно на 40 %, составила 1.37 (0.33-3.13) мм/сут. Интенсивность испарения особенно велика в мае, что связано с оттаиванием мерзлых пород и просачиванием снеговой воды в сезонноталый слой. Химический состав атмосферных осадков в течение лета остается стабильным гидрокарбонатно-кальциевым, но минерализация понижается к осени на 20-40 %. Содержание большинства химических элементов меняется со временем, максимум приходится на май-июнь. Наибольшая контрастность для хлоридов, сульфатов, натрия и аммония характерна в периоды максимального и минимального испарения с поверхности почв.
"В.А. Миронов1,2"
"1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия mironovv@mail2000.ru 2Институт философии и права УрО РАН, Екатеринбург, Россия"
Ключевые слова: историческое естествознание, «дымящийся пистолет», общая причина, философия геологии, философия науки
Страницы: 51-73
В статье производится философско-методологический анализ концепции исторического естествознания американской исследовательницы К. Клиленд. По ее мнению, естественные исторические гипотезы, т.е. гипотезы о прошлом природы, могут быть эмпирически доказаны или опровергнуты, однако характер таких эмпирических доказательств имеет существенные отличия от повторяемых экспериментальных верификаций или фальсификаций. Для прояснения своей позиции Клиленд использует понятие «асимметрия сверхдетерминации». Метафизический смысл понятия асимметрии сверхдетерминации в рассмотренной концепции заключается в том, что события в природе развиваются из одного «корня» в направлении постоянного разветвления. В свою очередь, эпистемологический смысл этого понятия выражается в том, что опираясь на метафизические представления о временной асимметрии природы, историки-естественники должны искать общую причину событий через обнаружение оставленных «веских улик» - «дымящихся пистолетов», т.е. свидетельств, которые позволят сделать однозначный выбор между конкурирующими гипотезами.,
Исследуется генерация ТГц-излучения в процессе филаментации. Рассматривается возможность увеличения эффективности генерации такого излучения в одноцветном режиме филаментации, возбуждаемого в воздухе лазерными пучками, имеющими ожерельный амплитудный профиль. Предложена стационарная модель генерации ТГц-излучения, позволяющая исследовать зависимость эффективности преобразования лазерного излучения в ТГц-излучение от амплитудного профилирования пучков накачки. Показано, что разбиение излучения по субаппертурам позволяет управлять энергией ТГц-излучения. Методом генетического алгоритма найден оптимальный класс ожерельных пучков. Результаты исследования важны для развития технологий дистанционной генерации ТГц-излучения в газовых средах.
Ч. Цинфа, Л. Цзюнь, Л. Эньлинь
"Гуансийский университет, Наньнин, Китай chenqf@gxu.edu.cn"
Ключевые слова: Сыпучая среда, характеристика силовых цепочек, метод ортогонального тестирования, матричный анализ, значимость факторов
Страницы: 58-73
Выполнено моделирование процесса выпуска руды с одновременным магазинированием с использованием метода дискретных элементов на основе программного обеспечения PFC (Particle Flow Code). Методом ортогонального тестирования рассмотрены следующие ключевые факторы, влияющие на характер выпуска: толщина изоляционного слоя A, коэффициент трения на границе раздела изоляционного слоя B, коэффициент трения частиц между собой C, размер частиц D и коэффициент трения частиц о стенку E. Результаты ортогонального тестирования показали следующий порядок факторов по значимости: D > C > A > E >B. Наиболее оптимальная конфигурация факторов в рассмотренной численной модели составила: толщина изоляционного слоя 0.003 м; коэффициент трения на границе раздела изоляционного слоя 0.5; коэффициент трения частиц между собой 0.8; радиус частиц 0.008 м; коэффициент трения частиц о стенку 0.8.
"Г.П. Стариков1, Т.Н. Мельник1,2, С.В. Шатохин1"
"1Институт физики горных процессов, Донецк, Россия ifgpdnr@mail.ru 2Донецкий физико-технический институт им. А. А. Галкина, Донецк, Россия tatmeln18@gmail.com"
Ключевые слова: Вязкость твердых тел, гранулированные вещества, модели Бриджмена и Фарбмана, вязкость измельченного материала
Страницы: 53-60
В качестве основы взяты теоретические модели Бриджмена и Фарбмана по определению вязкости порошков. Приведены результаты экспериментов по одноосному сжатию измельченных материалов. Даны примеры расчетов вязкости для угля, кварца, песчаника, песчаного сланца.
В.П. Косых, О.А. Микенина
"Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия v-kosykh@yandex.ru"
Ключевые слова: Слабые удары, статические напряжения, сыпучие среды, сдвиговая прочность, разрушение, потеря устойчивости, лабораторный эксперимент, метод дискретных элементов
Страницы: 40-48
Приведены результаты экспериментов и численных расчетов по исследованию устойчивости тяжелой колонны, установленной на поверхности сыпучей среды, и заглубленной пластины. Колонна и пластина нагружались допредельной статической нагрузкой. На сыпучую среду воздействовали многократными слабыми ударами. В лабораторных экспериментах установлено, что при таких нагружениях сыпучая среда постепенно эволюционирует к критическому состоянию и происходит потеря сдвиговой прочности. Скорость приближения к критическому состоянию растет с увеличением числа ударов. Критическое число ударов до разрушения среды подчиняется логнормальному распределению. Наиболее вероятное значение критического числа ударов экспоненциально увеличивается при уменьшении статической нагрузки. Численное моделирование потери устойчивости заглубленной в сыпучую среду пластины методом дискретных элементов дают качественно совпадающие с экспериментом результаты.
"В.С. Бердников1,2, В.В. Винокуров1"
"1Институт теплофизики им.С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия berdnikov@itp.nsc.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: рост кристаллов, термогравитационная конвекция, термокапиллярный эффект, смешанная конвекция, поля скорости и температуры, локальные тепловые потоки, численное моделирование, метод конечных разностей
Страницы: 647-662
В режимах смешанной конвекции в методе Чохральского численно исследовано влияние высоты слоя расплава на гидродинамику и конвективный теплообмен в диапазоне относительных высот слоя гептадекана 0,1 ≤ H/RT ≤ 2,0 с шагом 0,1. Расчеты выполнены с использованием метода конечных разностей при фиксированной скорости вращения кристалла, соответствующей числу Рейнольдса Re = 95, при значениях чисел Грасгофа, Марангони и Прандтля соответственно Gr = 1215, Ma = 2930, Pr = 40,35, при отношении радиуса тигля к радиусу кристалла RT/RK = 1,94. В данном диапазоне параметров течение имеет ламинарный, стационарный и осесимметричный характер. В работе изучена эволюция пространственной формы течения, полей скорости и температуры, радиальных распределений локальных тепловых потоков и интегрального теплообмена в зависимости от относительных высот слоя гептадекана.
Экспериментально изучались состояния жидких капель альбумина, сидящих на горизонтальной эластичной циклично растягиваемой, а затем ослабляемой несмачиваемой подложке. Обнаружен многоветвевой гистерезис состояний капли. Число ветвей гистерезиса можно регулировать за счет изменения закона движения подложки
Х.Д. Икрамов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия ikramov@cs.msu.su
Ключевые слова: конгруэнции, каноническая форма, коквадрат, рациональный алгоритм, анти-треугольная матрица
Страницы: 65-73
Рассматривается задача о рациональных способах проверки конгруэнтности комплексных матриц. При этом рациональными считаются конечные алгоритмы, использующие только арифметические операции. Важную роль в проверке конгруэнтности невырожденных матриц играют их коквадраты. Проверка осложняется, если в спектре коквадратов присутствуют унимодулярные собственные значения, и особенно, если такие собственные значения дефектны. Наиболее продвинутым результатом в этом направлении является рациональный алгоритм для матриц A и B, имеющих коквадратом прямую сумму Jm (1) ⊕ Jm (1) . В данной статье этот алгоритм переносится на случай, когда коквадрат есть прямая сумма двух жордановых клеток различных порядков. Этот перенос существенно опирается на установленные в статье дополнительные факты относительно решений матричного уравнения X - JΤm(1) XJm(1) = 0.
Численно, на основе уравнений Навье - Стокса, исследуется вопрос о существовании возвратного течения за диском Маха в первой бочке сверхзвуковой недорасширенной струи. Показано, что существование возвратного течения зависит от числа Рейнольдса: оно возникает при низких значениях числа Рейнольдса и исчезает, когда число Рейнольдса превышает некоторую величину. Таким образом, для экспериментального наблюдения этого парадоксального явления необходимо проведение экспериментов со струями достаточно разреженного газа.
В.А. Каширцев1,2, И.Н. Зуева2, О.Н. Чалая2 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия kashircevva@ipgg.sbras.ru 2Институт проблем нефти и газа СО РАН, Якутск, Россия
Ключевые слова: Нефть, природные битумы, углеводородные биомаркеры, Алданская антеклиза
Страницы: 208-216
На северо-восточном склоне Алданской антеклизы в разрезах гидрогеологических скважин встречены нефте- и битумопроявления с ранее неизвестными углеводородными биомаркерами 9-метил, 8-14-секогопанами. Проявления биодеградированных асфальтитов приурочены к кавернозному горизонту в среднекембрийских известняках танхайской свиты. Относительно высокие остаточные концентрации «новых» биомаркеров обусловлены их весьма высокой устойчивостью к процессам биологического окисления. На основании геологических материалов и геохимии изученных нафтидов представляется, что в рассматриваемом регионе имеется типичная нефтяная залежь, запечатанная в «голове» кавернозного горизонта высоковязкими битумами.
Э.П. ЛОКШИН, К.А. ЯКОВЛЕВ, О.А. ТАРЕЕВА
Кольский научный центр РАН, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева, Апатиты, Россия e.lokshin@ksc.ru
Ключевые слова: апатитовый концентрат, сернокислотная переработка, редкоземельные элементы, стронций, фосфогипсы
Страницы: 37-46
Проведено исследование особенностей поведения редкоземельных элементов (РЗЭ) и стронция в полугидратном и дигидратном процессах сернокислотной переработки хибинского апатитового концентрата на основе изучения остатков водного выщелачивания, полученных в условиях производства фосфогипсов. Показано, что повышенное содержание РЗЭ в фосфогипсе полугидратного процесса по сравнению с фосфогипсом дигидратного процесса обусловлено технологическими особенностями этих процессов: более высокими значениями температуры и концентрации РЗЭ в жидкой фазе пульпы полугидратного процесса по сравнению с жидкой фазой пульпы дигидратного процесса. В отличие от существующих представлений, теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что значительная часть РЗЭ в фосфогипсе полугидратного процесса присутствует в виде рабдофана. В фосфогипсе дигидратного процесса рабдофан не найден, и наиболее вероятно, что в данном процессе РЗЭ изоморфно сокристаллизованы с гипсом. Установлено, что часть стронция находится в фосфогипсах обоих процессов в виде целестина. Впервые показано, что присутствующий в фосфогипсе дигидратного процесса целестин содержит изоморфно сокристаллизованные РЗЭ. Сделано предположение, что изоморфно сокристаллизованные РЗЭ могут содержаться и в целестине фосфогипса полугидратного процесса. Обсуждается влияние формы РЗЭ, присутствующего в фосфогипсах, на возможность их сернокислотного выщелачивания. Полученные результаты представляют важное практическое значение, поскольку процесс сернокислотного выщелачивания широко рекомендуется для организации промышленного извлечения РЗЭ из фосфогипсов, получающихся при сернокислотной переработке хибинского апатитового концентрата.
К.В. Проскурина1, М.И. Скворцов1, Е.В. Голиков1, С.Р. Абдуллина1, А.В. Достовалов1, О.Н. Егорова2, С.Л. Семёнов2, С.А. Бабин1 1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия xeniyapv@gmail.com 2Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е. М. Дианова РАН, Москва, Россия olga-egorova-sokol@mail.ru
Ключевые слова: одночастотные волоконные лазеры, волоконная брэгговская решётка, случайная распределённая обратная связь, эрбиевый световод
Страницы: 41-47
Представлен эрбиевый лазер в конфигурации с полуоткрытым резонатором, состоящим из узкополосной волоконной брэгговской решётки и случайной распределённой обратной связи в искусственном рэлеевском отражателе. Для дополнительной спектральной фильтрации использовался отрезок десятиметрового двухсердцевинного волоконного световода, намотанного на катушку диаметром 9 см. Достигнут одночастотный режим генерации с максимальной выходной мощностью 4,4 мВт, при этом ширина линии генерации составила 2 кГц.
Возникающая при массовых лесных пожарах дымная мгла радикально меняет радиационный режим атмосферы на больших территориях. Изменчивость потоков коротковолновой радиации в задымленной атмосфере обусловлена вариациями оптических и микрофизических характеристик дымового аэрозоля, включая спектральные зависимости мнимой части коэффициента преломления, которые определяются присутствием в частицах дымового аэрозоля черного углерода, коричневого углерода и селективно поглощающих радиацию органических соединений. В работе с использованием данных AERONET проанализированы вышеуказанные спектральные зависимости во время массовых лесных пожаров на Аляске в 2019 г. и в Канаде в 2023 г., в том числе при экстремальном поглощении радиации черным углеродом и коричневым углеродом, когда мнимая часть коэффициента преломления на длине волны 440 нм достигала 0,50 и 0,27 соответственно. Обнаружены умеренные проявления селективного поглощения радиации дымовым аэрозолем в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Предложены аппроксимации спектральных зависимостей мнимой части коэффициента преломления. Приведены оценки аэрозольного радиационного форсинга на верхней границе атмосферы для экстремальных проявлений поглощения радиации в видимой и ближней инфракрасной областях спектра черным углеродом, коричневым углеродом и при аномальном селективном поглощении. Полученные результаты представляют интерес при оценке изменчивости радиационного режима атмосферы и при разработке методов дистанционного зондирования атмосферы.
Изучены геохимические и минералогические особенности гипсов кунгурского яруса в Южном Предуралье. Выявлены повышенные содержания Sr (до 1.6 мас. %), который имеет первично-осадочную природу. Основным Sr-содержащим минералом в гипсах является целестин, представленный двумя генерациями, отличающимися морфологическими особенностями и химическим составом. Присутствие раннедиагенетического целестина, приуроченного к пелитоморфным участкам гипса, указывает на лагунный характер осадконакопления в кунгурское время. Ва-содержащий целестин поздней генерации часто в ассоциации с магнезитом развивается в перекристаллизованных участках гипса. Слабые положительные корреляции Sr с Fe, Mg, К свидетельствуют об обогащении перечисленными элементами хлоридных магниевых и сульфатно-хлоридных кальциево-натриевых рассолов при их взаимодействии с породами, в том числе глинистыми, в процессе галокатагенеза. В диагенезе формировался конкреционный и микрокристаллический пирит-1 с примесью Cu, As, Co, Ni. В катагенезе во время перекристаллизации гипсов происходило формирование крупнокристаллического и чистого от примесей пирита-2. Породы вблизи границы кунгурского и уфимского ярусов характеризуются повышенными содержаниями Cu (до 283 г/т). В катагенетическом целестине отмечаются сравнительно низкие значения Sr/Ba отношения, которые совместно с данными по изотопному составу серы целестина (δ34S = 24.8 ‰), а также присутствием вкрапленности пирита в гипсах, указывают на широко проявленные процессы сульфат-редукции в катагенезе. Увеличение доли легкого 32S изотопа в гипсах и ангидритах Южного Предуралья (δ34S от 7.4 до 13.4 ‰) объясняется возрастающей ролью континентального стока в пермском солеродном бассейне.
Приводятся данные о структуре засева частицами потока сверхзвуковой аэродинамической трубы с электродуговым подогревом рабочего тела. Получены профили скорости вблизи поверхности пластины. Показана зависимость спектральных характеристик неоднородности засева частиц в пограничном слое от числа Рейнольдса и режимов обтекания. Продемонстрирована возможность выделения анизотропной компоненты поля неоднородности распределения частиц в ламинарном пограничном слое пластины.
В результате многолетних исследований в Барабинской лесостепи выявлены особенности экологии и биологии стрекозы Enallagma cyathigerum. Вид обитает во всех постоянных водоемах - реках, речных протоках, озерах и прудах, где были обнаружены наиболее многочисленные его популяции, а также населяет временные водоемы, выживая в них в периоды их пересыхания благодаря яйцевой фазе. Обнаружились биотопические преференции в выборе места обитания: личинки живут только в нетростниковых гидроценозах, что связано с экологическими стандартами вида. В последние 20 лет наблюдается снижение численности E. cyathigerum несмотря на повышение увлажненности региона, что мы связываем с последствиями потепления климата - погодными катаклизмами в летний период и ростом температуры воды в водоемах, ведущим к ухудшению гидрологии водоемов и заморным явлениям. Исследование развития E. cyathigerum на р. Каргат и оз. Фадиха в 2004-2006 гг. выявило одногодичный жизненный цикл вида, который имеет разную популяционную структуру на реке и озере, связанную с их разными гидрологическим и температурным режимами. Популяция вида на р. Каргат была во все 3 года единой, на оз. Фадиха в многоводном 2004 г. была единой, в маловодном 2005 г. - относительно единой, а в маловодном 2006 г. разделилась на две сезонные группировки - летнюю с зимованием личинок и летне-осеннюю с зимованием яиц. Такое усложнение структуры популяции на оз. Фадиха в 2006 г. было следствием повышения температуры воды (в результате повышения температуры воздуха и снижения уровня воды в озере) и является своего рода “подстройкой” вида к ухудшению условий обитания в маловодный период: в озере почти круглый год присутствуют яйца (зимующие и незимующие) и разные возраста личинок, а на суше с весны до осени летают взрослые стрекозы. Такая приспособительная особенность E. cyathigerum, возможно, отчасти объясняет его относительно высокую численность, эврибионтность и большой ареал - почти вся Палеарктика.
Одним из маркеров происходящих климатических изменений является эволюция режима облачности как над отдельно взятыми регионами, так и всей планетой в целом. В рамках этого направления представлены результаты оценки многолетней изменчивости структуры многослойной облачности оптической толщиной менее 15 над Западной и Восточной Сибирью в летний и зимний сезоны 2006-2023 гг. в дневное время суток по данным лидара CALIOP (спутник CALIPSO). Методика анализа основана на использовании результатов классификации облачности по ежедневным данным лидара CALIOP, вычислении сезонных значений повторяемости каждой комбинации типов облаков в многослойной структуре, построении временных рядов, определении трендов и оценке их характеристик. Установлено, что доля облаков с различным числом слоев над обоими регионами за рассматриваемый период существенно не изменилась. В Западной Сибири доля двухслойных облаков составляет 68% летом и 71% зимой, а в Восточной Сибири - 71 и 75% соответственно. Доля трехслойных облаков в Западной Сибири достигает 27% летом и 25% зимой, а в Восточной - 26% и 23%. Доли четырех- и пятислойных облаков в обоих регионах совместно не превышают 5% и практически одинаковы в оба сезона. Определены наиболее часто повторяющиеся комбинации разновидностей облаков в многослойной облачности над Западной и Восточной Сибирью. Представлены оценки линейных трендов изменения доли наиболее распространенных сочетаний в многослойной облачности за рассматриваемый период. Полученные результаты могут способствовать повышению точности климатических моделей и улучшению оценок радиационного переноса.
В.А. Бабелло1,2, М.В. Лизункин3, С.В. Смолич3, Е.К. Кондрашова3 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия chita_bva@mail.ru 2Забайкальский государственный университет 3Забайкальский государственный университет, Чита, Россия lmv1972@mail.ru
Ключевые слова: Месторождение, карьер, борт, устойчивость, метод Монте-Карло, моделирование, механические свойства
Страницы: 57-64
Представлены результаты исследований устойчивости бортов карьеров и разрезов на месторождениях Забайкальского края, выполненные на стадиях детальной разведки месторождений, проектирования и реконструкции карьеров. Отличительные особенности рассмотренных карьеров - тектоническая нарушенность пород массивов, включая зоны разломов, дробления и смятия. Ранее такие оценки проводились в рамках традиционных подходов, а выводы делались без оценки вероятности обрушения бортов и их участков. Современные правила обеспечения устойчивости бортов и уступов карьеров рекомендуют выполнять количественную оценку вероятности обрушения, основанную на вероятностном расчете, с помощью методов статистических испытаний, например метода Монте-Карло. Благодаря использованию метода статистических испытаний и полученным с его помощью результатам, можно не только количественно оценить возможные риски обрушения бортов карьеров, но и более четко сформулировать требования к точности исходных данных.
О.Г. Глотов1,2, Н.С. Белоусова1,2, Г.С. Суродин1 1Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия glotov@kinetics.nsc.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия nata.bel.94@mail.ru
Ключевые слова: алюминиевый агломерат, диаметр, горение в воздухе, время горения, оксидный остаток горения материнской частицы-агломерата, диаметр и масса оксидного остатка
Страницы: 44-59
Описана методика получения горящих алюминиевых частиц-агломератов диаметром 215 ÷ 840 мкм, и исследовано их горение в свободном падении в воздухе при атмосферном давлении. В результате обработки видеозаписей процесса горения определено время горения в зависимости от диаметра частиц. Изучены морфологические и гранулометрические характеристики конденсированных продуктов (крупных остатков горения агломератов) - финальных оксидных частиц. Определены отношения диаметров и масс оксидного остатка и начальной частицы-агломерата. Предложена эмпирическая формула для оценки плотности финальных оксидных частиц.
Д.А. Ягодников1, В.Н. Зайцев1, И.В. Лоханов1, А.О. Новиков1, И.А. Ларионов2, А.Ю. Грязнов2, Н.Н. Потрахов2 1Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия daj@bmstu.ru 2Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: ракетный двигатель на твердом топливе, внутренняя баллистика, диагностика, рентгенография
Страницы: 29-33
Представлена методика бесконтактной диагностики ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) методом рентгенографии. Проведено экспериментальное исследование по визуализации внутрикамерных процессов и определению скорости горения твердого топлива в модельном РДТТ Е-5-0 с помощью рентгенографического комплекса, состоящего из источника рентгеновского излучения и динамического рентгеновского детектора, расположенных на заданном расстоянии от объекта исследования. Экспериментально подтверждена возможность бесконтактного определения скорости горения топлива на основе анализа изменения уровней серого вблизи горящей поверхности. Показано удовлетворительное согласование результатов рентгенографии с другими способами определения скорости горения твердого топлива.
Э.Г. Коломыц
Пущинский научный центр РАН, Институт фундаментальных проблем биологии, Пущино, Россия egk2000@mail.ru
Ключевые слова: лесные ассоциации и формации, климатические ниши лесных сообществ, современное глобальное потепление, устойчивость лесов к гидротермическим сигналам, адаптивно-адсорбционный потенциал
Страницы: 53-66
Рассмотрены два этапа изучения феномена устойчивости природных экосистем зонально-регионального масштаба на основе закономерностей их пространственной организации. Использованы два известных метода изучения географических объектов (теории информации и теории «размытых» множеств) для последовательного выделения климатических ниш растительных сообществ, их типизации и выявления адаптивного потенциала в меняющемся климате. Представлены эмпирико-статистические модели, описывающие устойчивость лесных ассоциаций и формаций Волжского бассейна к гидротермическим сигналам. На первом этапе охарактеризована потенциальная устойчивость лесов как важнейшее свойство региональной биоклиматической системы. По структуре климатических ниш растительности выделены четыре основных типа наиболее общей категории потенциальной устойчивости лесных формаций и проведены оценки поглощения лесами СО2 из атмосферы. Изложенные представления о биоклиматической системе, а также методы ее моделирования лежат в основе развиваемой автором региональной палео-прогнозной концепции в области географической экологии. На втором этапе устойчивость зонально-региональных фитоценологических систем была рассмотрена с использованием мер отображения ими многообразия состояний экологических факторов. Применение информационно-статистического анализа межкомпонентных связей позволило построить векторные графоаналитические модели климатических ниш классов и групп растительных формаций территории Волжского бассейна. Выделены экологические группы лесных ассоциаций с различной способностью сохранять свою качественную определенность, уровень биологического круговорота и адсорбционный потенциал в меняющемся климате.
А.Ю. Королюк1,2, Н.А. Арефьева3, Я.М. Голованов4, Н.В. Золотарева5, К.А. Корзников6, Н.Н. Лащинский1, М.В. Лебедева4, Д.В. Санданов7, В.В. Чепинога8,9, Д.Г. Чимитов7, С.М. Ямалов4 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия akorolyuk@rambler.ru 2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия 3Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека, Иркутск, Россия arefieva.n4@gmail.com 4Южно-Уральский ботанический сад-институт УФИЦ РАН, Уфа, Россия jaro1986@mail.ru 5Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург, Россия nvp@ipae.uran.ru 6Ботанический сад-институт ДВО РАН, Владивосток, Россия korzkir@mail.ru 7Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия sdenis1178@mail.ru 8Ганноверский университет имени Лейбница, Ганновер, Германия chepinoga@geobotanik.uni-hannover.de 9Иркутский государственный университет, Иркутск, Россия
Дополнительные материалы
В статье описаны новые синтаксоны: семь новых ассоциаций и один союз, представляющие петрофитные степи Прибайкалья, приручейные сообщества Южной Сибири и Дальнего Востока, галофитные сообщества Зауралья. Проведена валидизация и коррекция названий ассоциаций. Приведены данные по распространению, экологии, составу и структуре новых и ранее описанных синтаксонов.
Введение. Авторами проанализированы особенности формирования когнитивных умений студентов технического вуза в процессе изучения дисциплины «Иностранный язык». В связи с чем рассмотрены понятие «компетентность» и его составляющие, формируемые в системе высшего образования для подготовки конкурентоспособного специалиста. Целью исследования является изучение особенностей развития когнитивных умений студентов технического вуза в процессе изучения иностранного языка. Обоснована значимость когнитивного компонента универсальных компетенций, формируемых в процессе изучения дисциплины «Иностранный язык» в техническом вузе. Приведены и описаны индикаторы сформированности УК-4 для изучения дисциплины «Иностранный язык» по специальности 23.05.04 «Эксплуатация железных дорог». Методология исследования включает в себя рассмотрение современных технологий и методов обучения иностранному языку с позиции развития когнитивных умений. Для комплексного понимания изучаемой проблемы был проведен опрос обучающихся по этому направлению. Сбор данных и наблюдения авторов позволили прийти к следующим результатам: выявлены частотные мыслительные операции, которые развиваются в ходе выполнения заданий по иностранному языку с использованием больших языковых моделей. Обсуждение. Отдельная часть исследования посвящена применению больших языковых моделей (Large Language Models) в качестве вспомогательного инструмента при формировании когнитивных умений. Изучены основные функции больших языковых моделей и их роль в развитии когнитивных умений; сопоставлены функции больших языковых моделей, используемые при выполнении заданий по иностранному языку, и формируемые ими мыслительные операции. Заключение. Современный компетентностный подход в образовании требует развития когнитивных умений студентов для обеспечения их будущей конкурентоспособности, при этом важно сбалансированное использование цифровых технологий и традиционных методов обучения для более эффективного формирования универсальных компетенций.
На базе комплексной интерпретации сейсморазведочных материалов и геологических данных по островам и континентальной окраине Сибири рассмотрена модель геологического строения Северо-Карского осадочного бассейна, приведена его сейсмостратиграфическая и структурно-тектоническая характеристика. Сделан вывод, что на большей части бассейна осадочный чехол сложен главным образом палеозойскими отложениями от кембрия до перми включительно, мощность которых в депрессионных зонах достигает 13-14 км. Мощность мезозойских отложений на большей части бассейна не превышает 1 км. На северо-западе, где Северо-Карский бассейн граничит с Баренцевоморским, мощность мезозойских отложений возрастает до 5-6 км, и в осадочном чехле выделяются палеозойский, триасовый, юрский и меловой сейсмогеологические комплексы. В нефтегазоносном отношении Северо-Карский осадочный бассейн соответствует одноименной перспективной нефтегазоносной области, которая с сейсмостратиграфических и структурно-тектонических позиций обладает высоким потенциалом. В структурных планах различных стратиграфических уровней развиты крупные депрессии и поднятия, которые могут ассоциироваться с зонами нефтегазообразования и нефтегазонакопления; в различных осадочных комплексах от кембрия до юры включительно выделяются антиклинальные и сложнопостроенные ловушки - потенциальные нефтегазоперспективные объекты. Согласно выполненной количественной оценке наиболее вероятные начальные геологические ресурсы углеводородов Северо-Карского осадочного бассейна составляют около 10.7 млрд т условных углеводородов.
Рассмотрены актуальные вопросы сохранения защитных лесов, поддержания их в состоянии постоянного эффективного выполнения целевых функций с учетом региональной специфики природных и социально-эколого-экономических условий. На основе использования исторически выработанного системного приоритетно-целевого метода лесоводства установлены причины возникновения и периодического обострения данной проблемы, представлены применявшиеся варианты ее решения, их обоснованность и эффективность, дана оценка существующей системы лесоводства для защитных лесов, ее применения в нормативных правовых документах и на практике, выделены основные принципы совершенствования системного лесоводственного обеспечения содержания, сохранения защитных лесов при оптимизации сбалансированного эколого-ресурсного лесопользования, определены направления реализации общих приоритетно-целевых лесоводственных систем содержания, сохранения защитных лесов на региональном уровне в зависимости от разнообразия природных свойств лесов, разделения их по целевому назначению, доступности для выполнения лесоводственных мероприятий, а также социально-эколого-экономических условий. Сформирована принципиальная схема решения федерально-региональных вопросов содержания, сохранения защитных лесов и многоцелевого эколого-ресурсного пользования ими по лесоводственным районам в границах определенных территориальных образований. Разработанные методические положения могут использоваться при постановке и осуществлении исследований для создания научно-обоснованной нормативной базы регламентирования и дифференцированного применения систем лесоводственных мероприятий в защитных лесах территорий, выделяемых согласно таксонам их лесоводственного районирования - лесоводственных областей, округов и районов в пределах Европейско-Уральской части страны, Сибири и Дальнего Востока, а также субъектов Российской Федерации.
В.И. Лысенко, Б.В. Смородский, А.Д. Косинов, А.А. Яцких
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия vl@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сжимаемый пограничный слой, гидродинамическая устойчивость, слоты
Страницы: 53-59
Проведено экспериментальное исследование влияния поверхностных слотов (канавок) глубиной 0,18 мм (число Рейнольдса по глубине Reh ≈ 1000) с углами их ориентации φ = 0, 30, 45, 90° на устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине. Выполнены эксперименты с естественными возмущениями при числе Маха набегающего потока M = 2. Обнаружено, что при уменьшении угла ориентации слотов от φ = 90° до нуля максимальные значения скорости пространственного роста возмущений уменьшаются. При φ = 0, 30° они становятся меньше соответствующих значений для гладкой пластины. Полученные результаты показывают, что неустойчивость первой моды сверхзвукового пограничного слоя, которая определяет ламинарно-турбулентный переход при M = 2, можно стабилизировать слотами малой глубины с небольшими углами их ориентации (0° ≤ φ < 40°)
П.Б. Семенов1, А.О. Киль1, Е.В. Шатрова1,2, Н.Г. Белова3,4, О.В. Левочкина4, М.О. Лейбман4, Г.Е. Облогов4, А.В. Хомутов4,5, И.Д. Стрелецкая3 1Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов мирового океана им. акад. И.С. Грамберга, Санкт-Петербург, Россия p.semenov@vniio.ru 2Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле, Санкт-Петербург, Россия shatliza@yandex.ru 3Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, географический ф-т, Москва, Россия belova.ng@gmail.com 4Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН, Институт криосферы Земли, Тюмень, Россия levochckina@yandex.ru 5Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия akhomutov@gmail.com
Ключевые слова: подземные льды, растворенное органическое вещество, диоксид углерода, инкубационные эксперименты, биоразлагаемый растворенный органический углерод
Страницы: 52-65
Цель работы - изучить количественные закономерности трансформации растворенного органического вещества в диоксиде углерода в образцах подземных льдов, отобранных из характерных обнажений Российской Арктики, в условиях экспериментальной инкубации. Продемонстрировано два пика эмиссии СО2 в ходе инкубации, где первый связан с утилизацией растворенного органического углерода подземных льдов, а второй обусловлен мобилизацией органического вещества из твердой фракции оттаявших подземных льдов. Определены высокие значения содержания биоразлагаемого растворенного органического углерода (более 65 % в одном из образцов) и значимая положительная корреляция (R2 = 0.82) между величиной кумулятивной эмиссии СО2 и количеством биоразлагаемого растворенного органического углерода в оттаявших образцах подземных льдов. Полученные данные свидетельствуют о высоком потенциале подземных льдов как источника лабильного углерода в окружающую экосистему при термоденудации.
М.П. ТЕНТЮКОВ1,2, Д.А. ТИМУШЕВ3, Д.В. СИМОНЕНКОВ1, Б.Д. БЕЛАН1, К.А. ШУКУРОВ4, А.В. КОЗЛОВ1 1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия mpt@iao.ru 2Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, Сыктывкар, Россия 3Коми научный центр УрО РАН, Физико-математический институт, Сыктывкар, Россия timushev@gmail.com 4Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия karim.shukurov@ifaran.ru
Ключевые слова: атмосферный аэрозоль, время жизни аэрозоля, левитация, микрофизические свойства аэрозолей, «снеговой» фотофорез, фотофоретическая сила, инфракрасное излучение
Страницы: 191-199
Исследованы особенности внутрисуточной динамики фракционирования аэрозольных частиц приземного воздуха при формировании зимнего аэрозольного поля над обсерваторией «Фоновая» ИОА СО РАН (Томская область). Проанализированы распределения среднечасовых счетных концентраций аэрозольных частиц в совокупности с пространственными распределениями вероятности переноса влагонесущих воздушных масс и с учетом временных интервалов снегонакопления в обсерватории в первую половину зимы 2022/23 г. (с 17.11.2022 г. по 30.01.2023 г.). Установлено, что внутрисуточные вариации среднечасовых счетных концентраций аэрозольных частиц в размерном диапазоне 0,3…2,0 мкм в некоторых случаях определяются действием сил радиометрической природы - «снеговым» фотофорезом, обусловленным проявлением микрофизических свойств аэрозоля в поле уходящего от снежного покрова инфракрасного излучения. Обоснованно предполагается, что «снеговой» фотофорез определенным образом влияет на радиационный баланс зимней атмосферы и должен учитываться при построении транспортных моделей вертикального переноса аэрозолей в нижней тропосфере.
Т.Г. Березова
Новосибирский государственный университет экономики и управления "НИНХ", Новосибирск, Российская Федерация berezova_t@mail.ru
Ключевые слова: надлежащее исполнение обязательств, оценка качества исполнения государственных закупок, критерии определения эффективности, дорожное строительство, интегральный показатель качества, эффективность
Страницы: 82-99
На этапе заключения госзаказов важно выявлять подрядчиков с низкой результативностью для управления рисками по ненадлежащему исполнению условий контракта. В статье осуществлена классификация подрядчиков, участвующих в госзакупках по 44-ФЗ, с видом экономической деятельности дорожное строительство на основе индикатора качества. Предложена и апробирована на реальных совокупностях методика оценки вероятности надлежащего исполнения подрядчиками обязательств, которая строится на последовательном использовании математико-статистических моделей. Построен интегральный показатель, позволяющий прогнозировать предположительные факты надлежащего и ненадлежащего исполнения обязательств.
Л.М. ВЕЛИЧКИНА, Я.Е. БАРБАШИН
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия mps@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: цеолит, пентасил, щелочная обработка, нанопорошок никеля, бензин, кокс, регенерация
Страницы: 182-190
Для процесса облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти разработан катализатор на основе цеолита семейства пентасил путем его постсинтетической щелочной обработки с последующим введением наноразмерного порошка никеля. Проведено три цикла реакция-регенерация, исследованы текстурные, кислотные и каталитические свойства исходного и регенерированных образцов, а также определено количество углеродных продуктов уплотнения и температурный интервал их удаления. Методом ИК-спектроскопии показано, что проведение трехкратной регенерации зауглероженных цеолитных катализаторов не изменяет их кристаллическую структуру. Методом низкотемпературной адсорбции азота установлено, что многократная регенерация катализатора приводит к незначительному снижению величин общей удельной поверхности и общего удельного объема пор с увеличением удельной поверхности мезопор. Методом температурно-программируемой десорбции аммиака определено, что сила и концентрация кислотных центров регенерированных образцов значимо уменьшается по сравнению с исходным цеолитом только после третьей регенерации. Активность исходного цеолитного катализатора и его регенерированных форм исследована в процессе переработки прямогонной бензиновой фракции нефти проточным методом в реакторе со стационарным слоем катализатора без применения водородсодержащего газа при атмосферном давлении. Показано, что после каждого цикла реакция-регенерация каталитическая активность незначительно снижается, однако при этом сохраняются достаточно высокие величины октановых чисел образующихся бензинов и повышается выход катализатов. Методом дифференциально-термического анализа определено, что число регенераций практически не влияет на количество углеродных продуктов уплотнения на цеолитных катализаторах, а также на температуру максимумов разложения и окончания удаления кокса, но незначительно уменьшает температуру начала выгорания углеродных отложений.
Сульфосоли тетраэдритовой и энаргитовой групп из эпитермального Au-Ag месторождения Малетойваям были изучены методами оптической и растровой электронной микроскопии. Выявлено, что они кристаллизовались из кислых магматических вулканогенных гидротерм в условиях повышенного потенциала кислорода. Ранние сульфосоли предзолоторудной стадии Малетойваямского месторождения аргентотетраэдрит-(Zn,Fe) и тетраэдрит-(Zn,Fe), находящиеся в ассоциации с пиритом, арсенопиритом и галенитом, эволюционировали с обогащением их Te, Se и Cu. Увеличение активности этих элементов, которая является следствием возрастания окислительного потенциала среды, приводило к кристаллизации последующих стибио-, арсеноголдфилдита и минералов группы энаргита, избыток Cu в которых увеличивался с эволюцией рудоформирующей системы. Au-содержащие минералы парагенетически связаны c сульфосолями завершающего этапа этой эволюции. Тренд кристаллизации сульфосолей (As → Sb → Te) из месторождения Малетойваям характерен и для других месторождений кислотно-сульфатного типа, к которым также относятся Озерновское и Прасоловское, в противоположность обратному тренду (Te → Sb → As), характерному для сульфосолей из эпитермальных месторождений адуляр-серицитового типа эпитермальных Au-Ag месторождений.
В трехмерной нестационарной газодинамической постановке сформулирована замкнутая математическая модель непрерывной спиновой детонации смеси синтез-газ --- воздух, разработан алгоритм численного решения задачи. Проведена верификация модели по экспериментальным данным по задержке воспламенения при высоких температурах и по результатам одномерных численных расчетов параметров детонации Чепмена --- Жуге. Для трех стехиометрических составов в кольцевой цилиндрической камере сгорания диаметром 306 мм получены одноволновые режимы непрерывной спиновой детонации, проанализированы трехмерная структура и основные параметры течения. При варьировании удельных расходов смеси в диапазоне 90 ÷ 260 кг/с · м2) найдены минимально возможные для осуществления непрерывной детонации расходы. Проведено сравнение с существующими экспериментальными данными.
Е.В. Антипина1, С.А. Мустафина1, А.Ф. Антипин2 1Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия stepashinaev@ya.ru 2Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий, Стерлитамак, Россия andrejantipin@ya.ru
Ключевые слова: задача оптимального быстродействия, искусственные иммунные системы, нелинейные управляемые системы, эволюционные методы
Страницы: 39-49
Рассматривается задача оптимального быстродействия для процесса, описываемого системой нелинейных дифференциальных уравнений. Для определения приближённого решения задачи предложено применить эволюционный метод искусственных иммунных систем, преимуществом которого является отсутствие чувствительности к выбору начального приближения. Для поиска численного решения задачи оптимального быстродействия сформулирован пошаговый алгоритм, работа которого апробирована на модельных задачах. Для каждой задачи получено субоптимальное по быстродействию управление и определены параметры алгоритма, при которых решение рассчитано с наименьшими вычислительными затратами. Продемонстрирована эффективность применения разработанного алгоритма путём сравнения результатов численных расчётов с результатами применения метода неподвижных точек и метода искусственных иммунных систем.
Д.С. ХАБИТУЕВ, О.С. ЗОРКАЛЬЦЕВА
Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия khabituev@iszf.irk.ru
Ключевые слова: средняя атмосфера, внезапные стратосферные потепления, полярный стратосферный вихрь, лунный гравитационный прилив, собственные колебания атмосферы
Страницы: 278-285
Полярный стратосферный вихрь в Северном полушарии Земли в зимний период значительно варьирует от года к году. Эти вариации периодически приводят к возникновению внезапных стратосферных потеплений (ВСП). Такие события значительно меняют циркуляцию и химический состав полярной стратосферы. На основе данных реанализа ERA5 проведено исследование колебаний полярной стратосферы Северного полушария с 1979 по 2023 г. На основе метода текущих спектров исследована изменчивость периодичности волновых процессов в полярной стратосфере для разных временных промежутков. В качестве основного индикатора волновых свойств стратосферы используется поле вертикальной компоненты скорости ветра в области между 60 и 90° с.ш. Показано, что в отдельные годы колебания стратосферы совпадают по периоду или находятся вблизи периодов главных волн (двухнедельного и месячного) лунного гравитационного прилива. Обсуждаются причины и следствия такой синхронизации колебательных процессов в стратосфере с лунным гравитационным приливом. Результаты исследования позволяют лучше понять механизмы формирования и протекания ВСП, а также изучить прогнозирование таких событий.
Л.М. Китаев, Т.Б. Титкова, М.А. Алешина
Институт географии РАН, Москва, Россия lkitaev@mail.ru
Ключевые слова: толщина снега, температура воздуха, осадки, персентили, минимальные и максимальные экстремумы, регрессионный анализ, сезонная и многолетняя изменчивость
Страницы: 55-63
Выполнена оценка изменчивости средних и экстремальных сезонных значений толщины снега Восточно-Европейской равнины с учетом региональных особенностей метеорологического режима. Уточнено соответствующее общим закономерностям распределение средних значений и крайних - 5 и 95 % - персентилей (минимальных и максимальных экстремумов). Выявлено многолетнее уменьшение средних значений и экстремумов толщины снега при увеличении температуры воздуха и осадков. Соответственно результатам регрессионного анализа, зависимость многолетней динамики толщины снега от метеорологических характеристик в большей степени проявляется для максимальных экстремумов, наиболее значимый вклад в изменение снежного покрова выявлен для хода осадков. Разностные интегральные кривые фиксируют для всех характеристик наличие двух отрицательных фаз в 1985-1995 и 2005-2015 гг., что соответствует многолетним особенностям атмосферной циркуляции. По данным реперных метеорологических станций оценивается точность расчетов толщины снега реанализом ERA 5-Land: относительная ошибка достигает 45-50 %, коэффициенты линейных трендов различаются в 1.5-3 раза, что необходимо учитывать при использовании расчетных значений.
Н.В. Николина
Томский государственный университет, Томск, Россия nikolinanadya@gmail.com
Ключевые слова: наука, демаркация, граница, философия науки, социология науки, эпистемология
Страницы: 56-69
В статье раскрываются аспекты простой, фундаментальной и контекстульной демаркации и связанное с ними понимание пограничности и приграничности поля науки, их слабые стороны и трудности в применении к современной реальности науки. Автор представляет плюралистическую демаркацию, в частности кластерный подход М. Махнера и Д. Фернандеса-Беанато, как наиболее эффективную для решения проблемы установления границ науки. Изменения в проведении демаркационных процедур приводят к пониманию трансграничности науки. Трансграничность определяется как феномен со сложной структурой, включающей взаимосвязанные основания (географические, исторические, функциональные и политические). Трансграничность наиболее ярко выражена в условиях цифровизации, когда политико-географические ограничения технически нивелируются. Трансграничность науки - поле сотрудничества, поле конфликта и поле возникновения новых границ и областей знания. При этом граница понимается как социальный конструкт, который формирует представления о стабильной идентификации науки, об устойчивых связях внутри научного сообщества, о приоритетности научной истины в восприятии практикующих людей (ученых) и общества. Автор заключает, что в современной повестке актуальной становится разработка положений трансграничной науки.,
В.Е. Селиверстов
Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск sel@ieie.nsc.ru
Ключевые слова: Сибирь, Центральная Азия, трансграничные взаимодействия, приграничное сотрудничество, интеграционные связи, региональные научно-инновационные экосистемы, связность пространства, экономический и научно-технический мост Сибирь - Центральная Азия
Страницы: 117-141
В статье на примере экономических и научно-технических взаимодействий Сибири и Центральной Азии рассматриваются проблемы «макрорегионализации» международных отношений Российской Федерации. Проанализирован потенциал экономического развития Центральной Азии как одного из бурно развивающихся макрорегионов Евразийского континента. Показано, что при оценке экономических и научно-технических взаимодействий стран Центральной Азии с регионами Сибири необходимо отказаться от старых мифов и стереотипов, среди которых выделяются два: а) Сибирь - это «сырьевая колония» России с отсталой технологической системой, до сих пор находящаяся «в объятиях сырьевого проклятия»; б) Казахстан и бывшие Среднеазиатские республики - это отсталые в экономическом отношении страны постсоветского пространства. Сделан вывод, что в изменяющейся в последние годы конфигурации трансграничных взаимодействий России Центральная Азия должна стать одним из важнейших ареалов ее международного сотрудничества. Рассмотрены итоги II Международной конференции «Сибирь - Центральная Азия: экономические, исторические и гуманитарные взаимодействия» (Новосибирск, октябрь 2024 г.) и подходы к формированию стратегической инициативы «Экономический и научно-технический мост Сибирь - Центральная Азия» и созданию международного консорциума аналитических центров по этой проблеме как инструмента ее научного сопровождения.
В.П. Ильин1,2 1Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия ilin@sscc.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: предобусловленные крыловские методы, многомерные задачи, декомпозиция областей, многосеточные подходы, неполная факторизация, диагональная компенсация, распараллеливание алгоритмов
Страницы: 171-183
Рассматриваются итерационные процессы в подпространствах Крылова для решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с разреженными матрицами высокого порядка, возникающих при сеточных аппроксимациях многомерных краевых задач. Предобуславливание СЛАУ осуществляется на основе единообразного комбинированного подхода, включающего декомпозицию областей и рекурсивное применение двухсеточного алгоритма, которые реализуются путём формирования блочно-трёхдиагональных алгебраических и сеточных структур, обращаемых с помощью неполной факторизации и диагональной компенсации. Для стилтьесовых систем исследуются вопросы устойчивости и скорости сходимости итераций. Обсуждаются вопросы распараллеливания и обобщения предложенных методов на широкие классы актуальных практических задач.
Ю. Ван1,2, С. Чжэн3, М. Сун1, Ч. Ли1, Л. Ван1, Х. Цзяо1 1Хэнаньский политехнический университет, Цзяоцзо, Китай wyf_ustb@126.com 2Объединенный инновационный центр по вопросам безопасности угледобычи и эффективного использования ресурсов,, Цзяоцзо, Китай 3Колледж Цзяозцо, Цзяоцзо, Китай
Ключевые слова: Мрамор, показатель хрупкости, прочность, энергия упругой деформации, скорость нагружения, влагонасыщенность
Страницы: 42-55
Образцы мрамора испытывались на сжатие и растяжение в сухом и влагонасыщенном состоянии при разных скоростях нагружения. Анализировались прочность, характер деформации, соотношение энергии упругой деформации с показателями хрупкости, а также изменения показателей хрупкости. Прочность мрамора увеличивалась с повышением скорости нагружения, при этом снижался модуль упругости и росла пиковая деформация. Рассмотрено, как влияет скорость нагружения на значения семи показателей хрупкости. Установлено, что часть из них не отражают влияние скорости нагружения, увеличивающее хрупкость, остальные изменяются в соответствии со скоростью нагружения и линейно увеличиваются с ее ростом, демонстрируя квадратичную функциональную зависимость от предельной энергии упругой деформации. Предложен новый показатель хрупкости, учитывающий влияние скорости нагружения и влагонасыщения на хрупкость пород. Показано, что он увеличивается с повышением скорости нагружения и имеет более низкие значения для влагонасыщенного состояния породы. Хрупкость горной породы - свойство, связанное с ее механическим поведением, ключевой показатель буримости и параметр оценки склонности твердой породы к горному удару. Это показатель механических свойств, трещиноватости и устойчивости окружающих пород нефтегазовых скважин. В рамках освоения месторождений и строительства объектов недропользования адекватная и точная оценка хрупкости горной породы весьма значима. В области механики горных пород выполнено множество исследований по оценке хрупкости. При этом отсутствует единый стандарт определения и испытания хрупкости и насчитывается более двадцати методов ее оценки (таблица) [1 - 21].
В.Е. Бенькова1, Р.С. Ахметов2, А.В. Шашкин1, Ж.С. Дукенов2, Д.В. Овчинников1, А.В. Бенькова1, Д.А. Досманбетов2, М.А. Уашев2, Е.А. Шашкин1, Ю.В. Кладько1, Д.А. Машуков1 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия benkova@yandex.ru 2Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации, Алматы, Казахстан ars_28@mail.ru
Ключевые слова: изменение климата, Populus diversifolia Schrenk, ширина годичных колец, температура воздуха, количество осадков, модификация климатического отклика
Страницы: 72-81
Приведены результаты изучения влияния текущего изменения климата на радиальный рост деревьев туранги разнолистной (син. тополь разнолистный) ( Populus diversifolia Schrenk) в тугайных лесах Казахстана. Исследования проводили на опытных участках: в поймах рек Или и Сырдарья. Выявлено, что с начала интенсивного потепления и аридизации климата с конца 1990-х годов. радиальный прирост туранги на р. Или уменьшился в 4 раза, в то время как в пойме р. Сырдарья - в 2.5 раза. По корреляционным климатическим функциям отклика индексов радиального прироста выявлено, что изменение климата с конца 1990-х годов модифицировало реакцию деревьев на климатические факторы в пойме на р. Или. Это выразилось в появлении отрицательной их реакции на повышенные апрель-июльские температуры воздуха и положительной реакции на повышенные июньские осадки. Текущее изменение климата не сказалось на климатическом отклике деревьев в пойме р. Сырдарья. На примере туранги разнолистной дендрохронологическим методом показано, что в некоторых случаях отклик древесных растений на потепление климата может нивелироваться другими факторами - обострившимся дефицитом доступной почвенной влаги, антропогенным воздействием. Предполагается, что показатель радиального прироста туранги разнолистной может быть использован в исследованиях влияния гидрологического режима рек на продуктивность тугаев.
М.Х. НИКОЛАЕВА, Р.В. ДЕСЯТКИН
ФИЦ "Якутский научный центр СО РАН", Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, Якутск, Россия mayan34@yandex.ru
Ключевые слова: лесные пожары, живой напочвенный покров, видовой состав, запас надземной фитомассы, лиственничные и сосновые леса, Лено-Вилюйское междуречье
Страницы: 203-216
Изучено влияние катастрофических лесных пожаров на живой напочвенный покров в лесах Лено-Вилюйского междуречья. Полученные результаты показали изменения видового разнообразия и запасов надземной фитомассы напочвенного покрова лиственничных и сосновых лесов в естественном состоянии и на горелых участках. Проведенный анализ соответствий видового состава контрольных участков и гарей выявил, что контрольный сосновый лес и гарь имеют сходные распределения, а контрольный лиственничный лес и гарь различаются по распределению видов. По сравнению с 2022 г., в 2023 г. на гари лиственничника и сосняка отмечено повышение надземной фитомассы в 1,6 и 4,4 раза соответственно.
Складированные отходы переработки арсенидных никель-кобальтовых руд месторождения Хову-Аксы (пос. Хову-Аксы, Республика Тыва, Россия) являются уникальной геохимической системой, в которой непосредственно можно проследить совместное поведение As и металлов (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pb) в экзогенных условиях. В ходе проведенного исследования были изучены минералогические и геохимические особенности распределения мышьяка (от первичных арсенидов до новообразованных фаз) и сопутствующих металлов в отходах с высоким содержанием мышьяка (до 4 %) по разрезу траншейного захоронения № 3. Общей характеристикой всей толщи является слабощелочная среда с pH пасты = 7.7, Eh 486 мВ. В разрезе выделяется четыре горизонта. По данным рентгенофлоуресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА-СИ), накопление As, Mo, Pb, Sb, Co и Cu происходит на глубине 80 см (в горизонте 2), тогда как Cd, Zn, Ni на глубине 110 см (в горизонте 3). В переработанных рудах среди нерудных (породообразующих) минералов отмечены кварц, кальцит, доломит, гранат, амфибол-хлоритовые агрегаты, единичные зерна калиевого полевого шпата (КПШ), апатита, барита и мусковита. Мышьяковистые минералы по разрезу распределяются крайне неравномерно, тогда как в почвенном горизонте (горизонт 4) их не обнаружено. Мышьяк по разрезу встречается в виде: 1) собственных As-минералов: саффлорит с ховуакситом, конихальцит, скородит, арсениосидерит, сармиентит, гернесит, аннабергит, пикрофармаколит; 2) изоморфной примеси во вторичных образованиях (гидроксидах железа по пириту, аморфном кремнеземе, хлорите). Наличие карбонатных минералов в первичных рудах и применяемая схема обогащения руд с технологией очистки растворов от мышьяка напрямую влияют на вторичную ассоциацию минералов мышьяка.
А.И. Кутепова, Д.В. Хотяновский, А.А. Сидоренко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия kutepova@itam.nsc.ru
Ключевые слова: прямое численное моделирование, взаимодействие ударной волны и ламинарного пограничного слоя, отрыв потока, тепловой источник возмущений
Страницы: 42-54
Проведено прямое численное моделирование распространения возмущений, создаваемых тепловым источником в сверхзвуковом пограничном слое, взаимодействующем с косой ударной волной. Расчеты выполнены с помощью гибридного кода HyCFS-R. Изучены процессы возбуждения и эволюции неустойчивых возмущений пограничного слоя, влияние падающей ударной волны на развитие возмущений, а также влияние возмущений на отрыв пограничного слоя, развитие течения в зоне отрыва и ламинарно-турбулентного перехода. Исследовано влияние длительности теплового импульса на возбуждение и развитие неустойчивых волн в пограничном слое и зоне взаимодействия. Рассмотрен случай генерации возмущений парой источников, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Показано, что уменьшение длительности теплового импульса приводит к увеличению амплитуды первой и второй гармоник основной неустойчивой моды. Вследствие этого изменяется спектр возмущений в зоне взаимодействия и ускоряется процесс турбулизации течения, что приводит к уменьшению размера области отрыва
Изучено влияние травяного растительного покрова наземных и аквальных фаций на круговорот рудных и сопутствующих химических элементов вблизи места разработки медноцинковоколчеданного месторождения и обогащения медной руды (Южный Урал, север степной зоны, Республика Башкортостан). Изучено 35 пробных площадей, обработано 106 проб общих укосов, 118 проб почвы, 38 проб тростника, 38 проб донных осадков. Проведен корреляционный и регрессионный анализ содержания Cu, Zn, Fe, Mn, Ni, Pb, Cd, Co, Cr, Ca, Sr, Ba, V, Sc, Sb в общих укосах, образцах тростника, почвы и донных осадках. Методом последовательной экстракции определено содержание в почве отдельных форм химических элементов. Рассчитаны запасы элементов в общих укосах, гумусовом горизонте почвы (валовые и суммарный запас трех подвижных фракций), зарослях тростника. Оценен объем поступления Cu, Zn, Cd с подотвальными водами. Выявлена роль зарослей тростника как геохимического барьера в загрязненной малой реке. Получены аргументы в пользу слабого стабилизирующего влияния травостоя на запас Cu и Zn в почве; содержания Cu и Zn в укосах взаимосвязаны, несмотря на изменчивость обилия разных видов растений; они также не коррелируют с содержаниями этих элементов (как валовыми, так и подвижных форм) в почве. Обоснована гипотеза о том, что чрезмерный выпас скота (или другое механическое воздействие) вблизи горнопромышленных объектов может привести к росту обилия видов-концентраторов металлов, за счет которых значительно увеличивается как концентрация, так и запас Cd в укосах. Установлено, что в изученной реке заросли тростника могут играть роль биогенного геохимического барьера для Cu (но не для Zn или Cd). Представлены предложения по увеличению эффективности барьера.
Д.Ю. Давыдович
Омский государственный технический университет, Омск, Россия dyudavydovich@omgtu.ru
Ключевые слова: термическая деструкция, аэродинамическая диспергация, отделяющиеся части ракет-носителей
Страницы: 65-76
Получены результаты экспериментальных исследований процессов термической деструкции в процессе пиролиза и степени диспергации от импульсного аэродинамического воздействия на демонстрационный образец (ДО), моделирующий отделяющийся элемент конструкции от ракеты-носителя типа «Союз-2» на участке выведения. В качестве конструкционного материала ДО в работе используется полимер на основе арамидных волокон и эпоксидного связующего. Процесс пиролиза и последующей термической деструкции реализуется за счет нагрева ДО электрическим нагревателем. Импульсное аэродинамическое воздействие осуществляется в вакуумной камере за счет газодинамического удара потоком сжатого воздуха с оценкой степени диспергации. Разработана программа экспериментов и соответствующий экспериментальный исследовательский стенд с метрологическим обеспечением. На основе полученных результатов сформировано дальнейшее направление исследований по термической деструкции и аэродинамической диспергации ДО.
Н.Г. Глазунов
Федеральное бюро медико-социальной экспертизы Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации, Москва, Россия nickglazunov@mail.ru
Ключевые слова: система образования, специализация, креативная экономика, реиндустриализация, технологический уклад, догоняющая модернизация, индивидуальное и социальное измерения
Страницы: 68-79
Введение. Система образования существует в двух основных измерениях: индивидуальном и социальном. Первое измерение нацелено на реализацию субъективных способностей, второе рассматривает человека преимущественно как трудовую единицу. Статья посвящена анализу диалектической взаимосвязи функционирования системы образования во взаимосвязи с отечественной экономикой и вопросами повышения эффективности данного взаимодействия. Методология. Используется сравнительно-исторический анализ, учитывающий функционирование советской системы образования в соотношении с мировыми доминантами развития образования и экономики. Обсуждение. Развитие российской экономики требует ее диверсификации. Современная экономическая система не может быть конкурентоспособна, если в ней доминирует не производство готовой продукции, а сырьевая составляющая. Это вопрос не только экономической эффективности, но и национального суверенитета. Попытка перенять какие-либо технологические образцы у других стран и выстроить модель национальной экономики по соответствующим алгоритмам с неизбежностью приводит на путь догоняющей модернизации, которая, несмотря на многочисленные попытки рубежа ХХ-ХХI вв., фактически никогда не достигала поставленных целей. Более перспективным представляется путь развития креативной экономики, базирующейся на преобладании инновационных, творческих идей, которые получили свое коммерческое оформление. Именно сферу креативной экономики представляют в настоящее время все ведущие компании мирового уровня. Развитию креативной экономики могла бы способствовать система образования, базирующаяся не на принципах узкой специализации, а, наоборот, на широких, фундаментальных знаниях, которые позволяли бы субъекту как оперативно реагировать на рыночную конъюнктуру, так и удовлетворять индивидуальные потребности. Заключение. Перспективы российской диверсифицированной экономики четко увязаны с состоянием и стратегическим вектором развития отечественного образования. Развитие креативной экономики является возможностью избежать «догоняющей модернизации» и сформировать социально-экономическую сферу, отвечающую требованиям современности.
Проанализированы состав, структура, экологические особенности и распространение полидоминантных субальпийских лугов Курайского хребта. В рамках эколого-флористической классификации они описаны в ранге новой ассоциации Anemonastro narcissiflori-Stemmacanthemum cartamoidis и трех субассоциаций: typicum , aconitoetosum septentrionalis и aquilegietosum glandulosae. Ассоциация относится к союзу Aconito pascoi-Geranion albiflori , порядку Trollio-Crepidetalia sibiricae, классу Mulgedio-Aconitetea. Сравнительный анализ показал самобытность новой единицы, что обусловлено уникальной совокупностью монтанных, высокогорных и горно-тундровых видов.
Е.Ю. Голубкова1, Е.А. Кушим1, Е.Г. Раевская2, И.М. Бобровский3, Т.С. Зайцева1, Е.Г. Довжикова4, А.В. Титова1, А.В. Колесников5, Д.В. Гражданкин6 1Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, Санкт-Петербург, Россия 2Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург, Россия 3GFZ Helmholtz Centre für Geoforschung, Potsdam, Germany 4Ухтинский государственный технический университет, Ухта, Россия 5Геологический институт РАН, Москва, Россия 6Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия grazhdankindv@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Микрофоссилии, макрофоссилии, глауконит, Rb-Sr датирование, стратиграфия, венд, эдиакарий, кембрий, Восточно-Европейская платформа
Страницы: 883-900
Проведено палеонтологическое изучение переходных отложений венда-кембрия Ленинградской области севера Восточно-Европейской платформы (северная часть Балтийской синеклизы). В разрезе скв. Тайцы-2 выявлена последовательная смена ассоциаций микро- и макроскопических ископаемых организмов поздневендского котлинского (ассоциации: I с Aataenia reticularis, II с Vendotaenia antiqua - Incertae sedis Forma 1, III с Bicuspidata fusiformis - Vanavarataenia insolita), раннекембрийского ровенско-лонтоваского (ассоциация IV с Ceratophyton sp. - Teophipolia lacerata) и доминопольского (ассоциация V с Archaeodiscina umbonulata - Globosphaeridium cerinum - Skiagia orbiculare) возрастов. Граница докембрия-кембрия проведена в основании ломоносовской свиты по появлению раннекембрийских таксонов Ceratophyton sp., Granomarginata squamacea , Teophipolia lacerata , Platysolenites antiquissimus , которые проходят в вышележащую сиверскую свиту. Отдельно ровенский и лонтоваский горизонты по палеонтологическим данным не распознаются. В люкатиской свите совместно с акантоморфными акритархами обнаружены фрагменты ископаемых остатков животного происхождения, что расширяет палеонтологическую характеристику доминопольского горизонта европейской части России. Дополнительно проведено изотопно-геохронологическое изучение глауконита из песчаников сиверской свиты нижнего кембрия. Rb-Sr датировка по глаукониту соответствует 457 ± 3 млн лет. Полученные минералого-кристаллохимические данные показали, что исследуемый минерал претерпел вторичные изменения и был «омоложен», что не позволяет использовать эти данные в стратиграфических построениях, но дает возможность оценить время и роль более поздних геологических процессов.
Методами рентгенофазового анализа (РФА), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), в том числе при нагревании в режиме in situ, малоуглового рентгеновского рассеяния (МУРР) и оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ОЭС ИСП) установлена схема формирования фаз наносплава Fe-Pt. Синтез частиц наносплава проводили совместным восстановлением растворов прекурсоров (Fe2+ и [PtCl6]2-) щелочным раствором гидразингидрата. Для установления схемы формирования твердой фазы Fe-Pt процесс восстановления останавливали через 10 и 300 с путем разбавления реакционной смеси холодной (2 °С) водой. Сопоставление результатов, полученных методами РФА, РФЭС, МУРР и ОЭС ИСП, позволило установить, что образование твердой фазы в условиях протекания окислительно-восстановительных реакций носит стадийный характер. Первой и наиболее быстропротекающей стадией является стадия образования “Pt-фазы” c размером частиц ≈3 нм. На второй стадии происходит совместное восстановление прекурсоров платины и железа на поверхности сформированных на первой стадии Pt-частиц. Последняя стадия - формирование ультрадисперсных частиц, обогащенных Fe в условиях недостатка Pt-прекурсора.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
