В настоящем выпуске журнала “Химия в интересах устойчивого развития” представлены материалы по лучшим докладам XIII Международного российско-казахстанского симпозиума "Углехимия и экология Кузбасса", посвященного памяти академика РАН З. Р. Исмагилова.
Приводятся первые результаты комплексных изотопно-геохимических исследований минеральных радоновых вод Тулинского месторождения (г. Новосибирск) с целью выявления стадии их взаимодействия с вмещающими породами. По геохимическим коэффициентам Ca/Na, Ca/Mg, Ca/Si, Mg/Si, Na/Si, Si/Na, rNa/rCl и SO4/Cl изученные воды относятся к разновидности трещинно-жильных вод гранитоидов.
Индексы насыщения радоновых вод относительно карбонатных минералов выявили их пересыщение к арагониту, кальциту и доломиту. Также воды насыщены относительно диаспора, феррогидрита, гиббсита и каолинита, что приводит к их осаждению в виде вторичных минеральных фаз. Анализ термодинамических диаграмм с нанесением точек активностей компонентов состава радоновых вод показал, что они также локализуются в основном в полях устойчивости глинистых минералов (каолинит, Na-, Ca-, Mg-монтмориллонит), слоистых силикатов (тальк) и цеолитов (ломонтит). Отдельные точки попадают в поля устойчивости силикатов (Mg-хлорит).
Изученные воды Тулинского месторождения являются нейтральными, собственно пресными с содержанием кремния от 6.41 до 9.02 мг/дм3. По результатам термодинамических расчетов, радоновые воды Тулинского месторождения равновесны с карбонатными минералами и с гидрослюдами, что относит их (по классификации С.Л. Шварцева) к кремнисто-натриевому геохимическому типу.
В 2019 г. сотрудниками НПП ГА «Луч» с привлечением специалистов СЕФ ФАН выполнены речные сейсморазведочные работы методом общей глубинной точки (ОГТ-2D) по профилю протяженностью 170 км в нижнем течении р. Витим. Исследования проводились по оригинальной методике, разработанной сибирскими филиалами ФИЦ ЕГС РАН, с аппаратурой «Байкал», регистрирующей сейсмические сигналы непрерывно (в отличие от традиционных кабельных донных или наземных систем с ограниченной во времени регистрацией). При этом возбуждение упругих волн осуществлялось в воде запатентованными пневмоисточниками «Малыш», а их регистрация наземная, на берегу реки. До настоящего времени в архивах хранятся первичные материалы с каждого пункта приема (около 7000, с расстоянием между ними 25 м) в виде непрерывной многочасовой цифровой записи сейсмических сигналов и шума, позволяющие формировать сейсмограммы значительной длительности (до 23 с), равной временному интервалу между возбуждениями, в отличие от 6-10-секундных сейсмограмм, традиционно используемых для построения разрезов верхней части земной коры. К тому же 24-разрядная регистрирующая аппаратура «Байкал» дает возможность фиксировать сигналы с амплитудой на два порядка ниже амплитуды сейсмического шума. На построенных обработчиком сейсмических разрезах на временах вступлений до 13-14 с за счет увеличения кратности суммирования сигналов до 1000-2000 раз выделяются малоамплитудные волны, отраженные от границ в средней и нижней частях земной коры до границы Мохоровичича. Высокая кратность при этом достигается увеличением в несколько раз размеров площадки суммирования (бина). По результатам обработки сформированных по архивным материалам сейсмограмм впервые по малоамплитудным сигналам получено полное вертикальное сечение земной коры по профилю протяженностью 170 км, проходящему через зону сочленения Ангаро-Ленской моноклизы и Бодайбино-Патомской складчатой системы. Предложенный подход может быть использован для получения относительно дешевой информации о глубинном строении земной коры по профилям, выполненным методом речной сейсморазведки ОГТ-2D.
Озеро Байкал - уникальный природный объект, международный статус, водно-ресурсный потенциал и экологическое состояние которого являются обоснованием комплексных мер по охране озера и предотвращению возможных негативных воздействий на его экосистему. Федеральный закон № 94-ФЗ «Об охране озера Байкал» является основополагающим документом охраны озера и защиты Байкальской природной территории (БПТ) от факторов антропогенного и техногенного воздействий. Достижение целей, обозначенных в Законе и ряде правовых документов данного направления, предполагает совокупность нормативно-правовых и эколого-экономических механизмов реализации устойчивого территориального развития при условии предотвращения экологических рисков и в целом охраны природной среды БПТ. В статье обозначены основные концептуальные положения охраны озера Байкал - статус объекта Всемирного природного наследия ЮНЕСКО, экологическое зонирование Байкальской природной территории, нормативы допустимых воздействий на экосистему озера, регламентация видов деятельности на БПТ, специальные правовые режимы природопользования и др. Рассмотрены вопросы научного обоснования и специфики практической реализации экологического зонирования БПТ, природной обусловленности территориальных границ и правового нормирования экологических ограничений на БПТ, возможностей социально-экономического развития в условиях регламентации хозяйственной деятельности в водоохранной зоне озера. Проанализированы результаты реализации положений Закона «Об охране озера Байкал», практика исполнения и соответствие подзаконных актов законодательным нормам, а также рекомендациям ученых, интересам общества и хозяйственных структур. Обсуждаются достижения целей экологического зонирования, современные проблемы охраны окружающей среды и возможности социально-экономического развития на территориях, прилегающих к оз. Байкал. Рассмотрены примеры негативного воздействия антропогенных факторов на состояние экологической системы оз. Байкал. Обоснованы предложения по развитию законодательных норм, введению института обязательной научной экспертизы правовых норм и научно-методического сопровождения крупных хозяйственных проектов.
В.Ю. Ковалева1, И.В. Моролдоев1, Ю.Н. Литвинов1, К.В. Ефимов2, В.М. Ефимов3,4 1Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия v_kov_65@mail.ru 2Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Москва, Россия efimov@phystech.edu 3Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия efimov@bionet.nsc.ru 4Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: CYTB, частоты аминокислот, главные компоненты, физико-химические свойства, эволюционный ранг, факторы среды, Alticola
Страницы: 739-751
Проведен статистический анализ изменчивости аминокислотного состава митохондриального белка CYTB азиатских скальных полевок р. Alticola. Последовательности (N = 36; 380 а. о.) взяты из GenBank вместе c сопутствующей информацией об их географической принадлежности. Вычислены частоты аминокислот для каждой последовательности и матрица квадратов евклидовых расстояний между ними, по которой методом главных координат рассчитаны главные компоненты (principal component - PC). В пространстве первых двух PC (Σλ = 76,89 %) все последовательности группируются в соответствии с их видовой принадлежностью, образуя восточно-сибирскую (A. strelzowi, A. olchonensis, A. semicanus, A. tuvinicus), южную (A. stracheyi, A. argentatus, A. albicaudus, A. stoliczkanus, A. barakshin) и северо-восточную (A. lemminus, A. macrotis) группы. В направлении PC1 происходит изменение частот Met, Gly, Ile → Ala, Thr, компонента высоко коррелирует с большим подмножеством AA-индексов (N = 362 при p-value <0,01 с учетом множественных сравнений по Бонферрони) и средним эволюционным рангом последовательностей CYTB. В направлении PC2 изменяются частоты Val, Phe → Leu. Это направление демонстрирует значимые корреляции с широтой ( r = 752; p < 0,001), высотой ( r = -717; p < 0,01) местности, 21 климатической переменной местообитаний полевок и 54 AA-индексами.
"М.В. Маслов1, Т.О. Маркова1, Е.А. Литвинова2, М.Н. Литвинов3"
"1Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток, Россия nippon_mvm@mail.ru 2Международная ветеринарная академия, Дзержинский, Россия litvinovakat@mail.ru 3Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва, Россия mniitvinov@rambler.ru"
Ключевые слова: зимний маршрутный учет, следовая активность, численность, копытные животные, Уссурийский заповедник
Страницы: 913-922
Подведены итоги многолетних наблюдений, которые позволили оценить закономерности и выявить причины изменения численности, современного распределения и межвидовых отношений копытных животных в Уссурийском заповеднике. Сравнение архивных материалов и данных последнего десятилетия показывает, что изменение численности и распределение большинства видов копытных в заповеднике неразрывно связаны с нарастанием численности пятнистого оленя. После интродукции этого вида на территорию за 70 лет его численность выросла с 25 до 1180 особей, а плотность населения достигла в среднем 30 особей/1 тыс. га. За этот же период численность изюбря в Уссурийском заповеднике сократилась с 450 до 130 особей, т. е. более чем в 3 раза. В Суворовском лесничестве к настоящему времени наблюдается снижение численности примерно в 2 раза (с 250-280 до 110 особей), в Комаровском лесничестве численность уменьшилась примерно в 10 раз (с 180-200 до 15-20 особей). Численность и распределение косули, кабарги и кабана на территории изменялись не настолько очевидно. Современная численность косули в заповеднике составляет 170 особей при плотности населения 4 особи/1 тыс. га. Численность кабана - около 200 особей при плотности населения 4-5 особей/1 тыс. га. Разработанная и примененная методика учета позволила получить достоверные данные по численности и распределению копытных на всей территории Уссурийского заповедника. Высказываются опасения дальнейшего роста численности пятнистого оленя в связи с проведением биотехнических мероприятий в заповеднике.
В.В. ЗУЕВ, Е.А. СИДОРОВСКИЙ, А.В. ПАВЛИНСКИЙ
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия vzuev@list.ru
Ключевые слова: стратосферный полярный вихрь, метод оконтуривания, геопотенциал, полярная завихренность
Страницы: 857-860
В работе сравниваются основные характеристики стратосферного полярного вихря (площадь, средняя скорость ветра на границе, средняя температура внутри вихря) за 2022/23 г., которые получены методами оконтуривания с помощью потенциальной завихренности (ПЗ) и геопотенциала. Оба метода используют данные реанализа ERA5. Сравнение оценок в среднем проводилось с ноября по март в Арктике и с мая по сентябрь в Антарктике на изоэнтропических поверхностях на уровнях 475, 530 и 600 К. Площадь арктического вихря по геопотенциалу в среднем в 1,30 раза больше площади, полученной с помощью ПЗ, а антарктического - в 1,14 раз. Средние скорости ветра по двум методам очень близки: в Арктике ее значения по ПЗ в среднем на 5% больше, чем по геопотенциалу, а в Антарктике - на 3%. Средняя температура внутри вихря по ПЗ в среднем на 1% ниже, чем по геопотенциалу, и в Арктике, и в Антарктике. Наибольшее различие оценок площадей в Арктике достигло 25,52 млн км2 23.11.2022 г. на поверхности 600 К, а в Антарктике - 23,78 млн км2 14.12.2022 г. на поверхности 475 К. При этом в среднем различие оценок растет с высотой: с 4,23 млн км2 на 475 К до 10,24 млн км2 на 600 К в Арктике, с 4,91 млн км2 на 475 К до 6,17 млн км2 на 600 К в Антарктике. Значимая разница площадей говорит о необходимости тщательного выбора метода оконтуривания при исследовании полярных вихрей.
"Н.Н. Ураев1, М.Д. Мещанин2"
"1АО «ОКБ КП», Москва, Российская Федерация ggr@okbkp.ru 2Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Российская Федерация mikhmeshch@gmail.com"
Ключевые слова: управление интеллектуальной собственностью, защита прав интеллектуальной деятельности, цифровые технологии управления, правовое обеспечение процесса управления интеллектуальной собственностью
Страницы: 124-136
Статья представляет авторские результаты исследования в области управления интеллектуальной собственностью и включает аналитику публикаций отечественных ученых, а также динамику развития данной предметной области. Перспективы развития интеллектуальной собственности являются ключевым направлением научных исследований. В статье также обозначена важность практических направлений исследования процессов управления интеллектуальной собственностью. Отмечено, что за последние два года практическое внедрение результатов теоретических исследований является недостаточно обоснованным и недооцененным отечественными авторами. В современных условиях важно проводить всесторонние исследования с целью выявления проблемных вопросов при управлении интеллектуальной собственностью, формируя при этом подходы к эффективным управленческим воздействиям. Такой подход приведет к повышению эффективности управления и стимулированию инноваций.
Наблюдающиеся над территорией Сибири аномалии атмосферной температуры, связанные с внезапными стратосферными потеплениями (ВСП), требуют детального изучения. В Сибири мало инструментов, которые способны предоставить необходимую информацию о вертикальном распределении температуры атмосферы. Уникальное оборудование Сибирской лидарной станции (СЛС) Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, разработанное для регулярных лидарных измерений атмосферных параметров, позволяет получить необходимые данные о вертикальной стратификации температуры атмосферы во время ВСП. Для определения характеристик температурных аномалий атмосферы в период ВСП зимой 2023 г. над Томском были проведены сравнения значений температуры атмосферы в отдельные ночи, полученных с помощью лидара СЛС, модели Whole Atmosphere Community Climate Model (WACCM), среднеширотной зимней стандартной модели и реанализа ERA5 (ECMWF - European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) Reanalysis v5). Впервые показана возможность использования вертикальных профилей температуры атмосферы, полученных методом СКР, для изучения ВСП и, в том числе анализа изменения вертикальной структуры атмосферы в период ВСП.
В. А. Усольцев1,2 1Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург, Россия usoltsev50@mail.ru 2Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
Ключевые слова: функциональные признаки деревьев, таксационные показатели деревьев, прирост деревьев по площади сечения, объяснительная способность, алометрические модели
Страницы: 52-58
Развитие экологии предполагает возможность прогнозирования экологических функций растений на основе их функциональных признаков, в частности удельной площади листьев как отношения площади поверхности листьев к их сухой массе (SLA) и поверхностной плотности листьев (LMA) как величины, обратной SLA. Однако установлено, что на глобальном уровне SLA объясняет только 3.1 % изменчивости прироста деревьев в высоту. Введение и использование интегрального продукционного признака Мр как произведения LMA на площадь горизонтальной проекции кроны показало, что объяснение изменчивости прироста стволов деревьев на уровне 125 видов повысилось до 31 %, но в то же время не выявило его преимуществ в объяснительной способности изменчивости прироста по сравнению с диаметром ствола. Цель настоящего исследования - выяснить, в каком соотношении при моделировании прироста стволов деревьев может состоять объяснительная способность продукционного показателя и совокупности таксационных признаков, таких как диаметр ствола, высота и возраст дерева. Для этого по данным 300 модельных деревьев, взятых на 30 пробных площадях в чистых сосняках Тургайского прогиба, рассчитана последовательность аллометрических моделей в разном сочетании зависимых и независимых переменных. Вследствие слишком высокой трудоемкости определения SLA с достаточной точностью у 300 деревьев в качестве продукционного показателя использовано частное от деления массы хвои на площадь горизонтальной проекции кроны ( P f/ S с). Данный продукционный показатель имеет биологический смысл, несколько отличающийся от Мр, но в информационном отношении не уступает последнему. Установлено, что при расчете многофакторной зависимости прироста площади сечения ствола за последние 10 лет от P f/ S с и таксационных показателей деревьев, вклад Pf/ S с в объяснение изменчивости прироста составил всего 6 % и был исключен из анализа. В итоге предложена двухфакторная аллометрическая зависимость прироста площади сечения ствола за 10 лет от возраста и диаметра ствола, объясняющая 91 % изменчивости прироста. Предложенная модель дает возможность определять прирост площади сечения древостоя в одновозрастных сосняках по результатам перечета деревьев по ступеням толщины.
"И.Н. Злыгостев1, Ю.В. Морозов2, А.А. Мурасев2, А.А. Спектор2"
"1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия zligostevin@ipgg.sbras.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия sibfrost24@mail.ru"
Ключевые слова: векторный магнитометр, калибровка, невязка, итерационное оценивание параметров
Страницы: 67-74
Рассматривается задача калибровки векторного магнитометра, технологические погрешности производства которого приводят к недопустимым при эксплуатации ошибкам измерений. Предложен статистический метод калибровки на основе итерационной минимизации невязки результата измерения и точного значения индукции магнитного поля, получаемого за счёт использования стационарного измерителя высокой точности. Приводятся результаты эксперимента, иллюстрирующие эффективность метода.
Для выявления внутренних ресурсов развития территории на основе человеческого капитала в данной работе выделен сектор регионального хозяйства, связанный с экономической активностью местного населения. Для характеристики сектора использовано понятие укорененности экономических действий в региональном сообществе. Критерием укорененности экономики предложено считать долю доходов местного населения от предпринимательства и собственности, отражающую степень вовлеченности в рыночные отношения регионального сообщества как субъекта экономических процессов. Рассматриваются пространственные различия в степени укорененности с выделением ресурсных регионов Сибири, где основу экономики составляет деятельность внешних для этих регионов корпораций по добыче и первичной переработке сырья. Степень развития укорененного сектора, особенно в сферах, связанных с интеллектуальной деятельностью, влияет на закрепление наиболее активной и образованной части населения в восточных районах. Результаты исследования могут быть применены в региональном социально-экономическом планировании, которое должно сместить акценты с ресурсного потенциала на человеческий потенциал через приоритетное развитие укорененного сектора экономики.
В статье констатируется постоянный рост расходов на цифровую трансформацию и отмечается, что роль философии и иных общественных наук состоит в обосновании и разработке оптимальных и безопасных путей цифровой трансформации. При этом подчеркивается, что информационная революция вооружает ученых, работающих в области современного естествознания, новой суперэффективной методологией, способной привести к эпохальным открытиям в области физики, химии, биологии, геологии и медицины. Приведены критерии определения понятия «информационное общество», изложена история возникновения и развития информационного общества как этапа постиндустриального общества. Дано определение цифровизации, прослежена ее история, начиная от открытия счета, появления цифр 1 и 0 и работ родоначальника цифровой трансформации Пифагора Самосского, приведены воззрения Платона, который считал, что «практики счета» - это образцовый пример «пробуждающего мысль». Изложены события всех пяти эпох цифровизации - от доинтернетной до эпохи искусственного интеллекта. Рассмотрен методологический статус цифровизации с точки зрения философской теории познания, приведены этапы развития науки, отмечено, что цифровая трансформация внесла неоценимый вклад в прогресс научной коммуникации. Представлена краткая история и проведен анализ современного состояния научной коммуникации. Рассмотрена проблематика изменения содержания понятия «научный субъект», отмечено появление краудсорсинга как части парадигмы новой открытой науки. Сформулированы актуальные вопросы, которые цифровизация и информационное общество поставили перед современной наукой.
Представлены результаты лидарных измерений вертикального распределения озона в нижней стратосфере - верхней тропосфере на Сибирской лидарной станции Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН над г. Томском в 2023 г. Показан годовой ход вертикального распределения озона и зарегистрированное 09.03.2023 г. повышенное содержание озона. Предполагается, что причиной этого увеличения в диапазоне высот 8-14 км стал довольно редкий процесс стратосферно-тропосферного переноса воздушных масс через тропопаузу. Результаты могут быть полезны специалистам в области физики и химии атмосферы, климатологии, охраны окружающей среды.
В.Ю. Линник, Ю.Н. Линник
"Государственный университет управления, Москва, Россия vy_linnik@guu.ru"
Ключевые слова: Резание, твердые включения, пиковые силы резания, толщина и ширина среза, схема и скорость резания, форма режущей кромки и передней грани резца, угол резания
Страницы: 83-95
Выполнены экспериментальные исследования по установлению влияния параметров резания и режущего инструмента на нагрузки при разрушении твердых включений. Установлено, что при центральном прорезании твердых включений максимальные нагрузки на резце зависят от толщины и ширины среза, а также схемы резания и не зависят от скорости резания. Увеличение ширины режущей части резца способствует росту пиковых и среднепиковых сил резания и подачи, тогда как боковые нагрузки при резании твердых включений резцами с плоской передней гранью зависят лишь от толщины стружки. На величину пиковых усилий подачи существенно влияет форма режущей кромки резца, а на усилия резания - угол резания. Уменьшение угла клина передней грани резца приводит к снижению пиковых усилий резания и подачи, тогда как боковые силы возрастают.
Приведены результаты экспериментальных исследований по водонасыщению образцов горных пород основных литологических типов, свойственных для Донбасса. Обобщены изменения деформационных свойств, происходящие в горных породах, при их увлажнении. Приведена методика разработки модели, позволяющей учитывать влияние затопления различных горных пород на параметры сдвижения. На основании лабораторных данных построена конечно-элементная модель активизации геомеханических процессов, вызванных подработкой и затоплением массива горных пород. Установлено влияние литологического состава массива на параметры сдвижения при затоплении горных выработок закрывающихся угледобывающих предприятий. Полученные результаты могут лечь в основу совершенствования действующих нормативных документов, регламентирующих прогноз сдвижений земной поверхности при добыче угля и ликвидации угольных шахт за счет учета литологической структуры углепородного массива.
При изучении геодинамического состояния углепородного массива на шахтах Донбасса используется сложный суммарный сигнал, возникающий на земной поверхности при отработке угольных пластов. Поиск закономерностей в геологическом отклике массива на прохождение в нем сейсмических волн строится на основных физических принципах теории упругости: зависимости энергетических показателей сигнала от близости источника колебаний и зависимости скоростей продольных волн от плотности среды. Рассмотрены результаты сейсмического мониторинга на шахтных полях Донецко-Макеевского района Донбасса. Проведено сопоставление энергетических и спектральных характеристик сигналов с геодинамическими процессами и параметрами геологического разреза. Установлена прямая пропорциональная зависимость между суммарной мощностью трещиноватых пород и комплексным параметром, включающим азимут одной из компонент сейсмических волн. Исследование спектров сложного сигнала показывают, что их частотные характеристики позволяют дифференцировать участки максимального разуплотнения и уплотнения углепородного массива и в конечном итоге оконтурить зоны влияния разломов, являющихся участками аномального скопления метана.
"М.М. Васильев1,2, В.В. Терехов1"
"1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия vasilevmik.arck@gmail.com 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия"
Ключевые слова: динамика взаимодействия капли, бифильные поверхности, метод решеточных уравнений Больцмана
Страницы: 677-688
Выполнено численное моделирование динамики взаимодействия капли с бифильной поверхностью на основе метода решеточных уравнений Больцмана с множеством времен релаксации (MRT-LBM). Бифильная поверхность представляла собой супергидрофильный круг, расположенный на супергидрофобной плоскости. В работе приведены аспекты растекания капли при ее ударе о центр супергидрофильного пятна, отскока и формирования остаточной капли при вариации размера супергидрофильной области. В результате выделены три характерных режима взаимодействия капли с бифильной поверхностью: отрыв капли от поверхности, переходной режим, прилипание. Кроме того, проанализированы поля скоростей внутри капли на протяжении всего процесса взаимодействия.
Р.Н. Голых1, Ж.-Б. Карра2, В.Н. Хмелев1, И.А. Маняхин1, В.Д. Минаков1, Д.В. Генне1, А.Р. Барсуков1 1Бийский технологический институт - филиал Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, Бийск, Россия romangl90@gmail.com 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия jb.carrat@gmail.com
Ключевые слова: ультразвук, аэрация, скоростная киносъемка, межфазная поверхность, кавитация
Страницы: 83-98
Разработан стенд для проведения экспериментальных исследований структуры, формы и размеров межфазной поверхности газ - жидкость при ультразвуковом воздействии и принудительной аэрации. Обнаружено, что ультразвуковое воздействие приводит к увеличению площади межфазной поверхности при аэрации приблизительно в 1,5 раза. Установлено существование оптимальной интенсивности ультразвукового воздействия, которая обеспечивает максимальный прирост площади межфазной поверхности на единицу подведенной ультразвуковой энергии
А.С. Попов
Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия popov@labchem.sscc.ru
Ключевые слова: численное интегрирование, инвариантные кубатурные формулы, инвариантные многочлены, группа вращений диэдра
Страницы: 89-99
Описывается процесс поиска наилучших (в некотором смысле) кубатурных формул на сфере, инвариантных относительно преобразований различных диэдральных групп вращений. Даются с 16-ю значащими цифрами параметры новых кубатурных формул 6-го, 10-го и 12-го порядков точности. Приводится таблица, содержащая основные характеристики всех наилучших на сегодняшний день кубатурных формул группы вращений диэдра до 29-го порядка точности.
М.Д. Гарипов1, Р.Ф. Зиннатуллин1, А.А. Мелков1, Э.М. Халилов1, В.А. Шаяхметов1, О.А. Гобызов2 1Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия garry76@mail.ru 2Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия oleg.a.g.post@gmail.com
Ключевые слова: пневматическая система впрыска, авиационный керосин, метод Shadow Photography, исследование дисперсного состава, глубина проникновения струи, средний заутеровский диаметр
Страницы: 885-902
В представленной работе исследуются дисперсный состав и геометрические параметры струи, формируемой разработанной системой пневматического впрыска. В работе применялись две оптические методики исследования струи, основанные на обработке изображений, полученных методом Shadow Photography. Исследование эволюции импульсных струй проводилось с использованием высокоскоростной видеокамеры с макро-объективом, а дисперсный состав струи изучался с помощью цифровой камеры с дальнодействующим микроскопом и подсветкой, состоящей из люминесцентного фонового экрана и импульсного лазера. Исследования проводились при соотношении массовых расходов воздуха к топливу 1 и 0,16. Значения среднего заутеровского диаметра составили 13 и 18 мкм при соотношении массовых расходов воздуха к топливу 1 и 0,16 соответственно.
И.А. Лисенков1, А.А. Соловьев1,2, В.А. Кузнецов3, Ю.И. Николова1 1Геофизический центр РАН, Москва, Россия i.lisenkov@gcras.ru 2Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия 3Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия
Ключевые слова: Геофизика, геология, геопространственные данные, машинное обучение, AutoML, ГИС, PostgreSQL, Python, Hadoop, Российская Арктика
Страницы: 232-246
Реализован практический подход к сбору и предварительной обработке геолого-геофизических пространственных данных для применения моделей машинного обучения в интересах задач геофизики. Согласно устоявшимся принципам оценки трудозатрат в области анализа данных, которые подтверждаются результатами проводимых опросов среди специалистов, этот этап занимает значительную долю времени и ресурсов, составляющую около 80 % от общего объема типового проекта по анализу данных и тестирования гипотез. Основное внимание уделяется формированию согласованного массива данных, объединяющего геологическую и геофизическую информацию в заданном регионе. Рассматриваются особенности учета различий в представлении геоданных, связанные с форматом (вектор/растр), масштабом, типом атрибутивной информации (количественная/качественная) и их доступностью. Важным аспектом является формализация и синтез алгоритма комбинирования геопространственных показателей и перевода их в количественные векторы. Для комбинирования данных вводится понятие окрестности для отбора и консолидации информации. В работе представлена общая архитектура программно-аппаратного комплекса, включающая модуль сбора и преобразования данных на языке Python с использованием библиотеки Pandas, систему хранения информации на базе системы управления базами данных (СУБД) PostgreSQL с расширением PostGIS. Показано, что для рассматриваемого класса задач геофизики достаточно использования реляционной СУБД для хранения и обработки данных. При необходимости масштабирования системы в случае увеличения размерности задачи предлагается применение технологии работы с большими данными на основе Apache Hadoop. В качестве демонстрации практического применения предложенных подходов приведены результаты сбора данных для Кавказского региона и восточного сектора Российской Арктики. На основе подготовленных данных проведены эксперименты с использованием моделей машинного обучения по распознаванию мест возможного возникновения сильных землетрясений и оценке ряда геофизических показателей в указанных регионах. Приводятся результаты проведенных экспериментов и оценки их эффективности.
Антропогенная эмиссия парниковых газов, главным образом диоксида углерода (СО2), считается одной из главных причин глобального изменения климата. Транспортный сектор - один из крупнейших эмитентов углекислого газа (на его долю приходится более 20 % от всех выбросов СО2), поэтому снижение углеродного следа от транспортных средств следует считать одним из основных направлений технологической декарбонизации. В статье показано, что выбросы СО2 автомобильных бензинов существенно зависят от компонентного состава товарных бензинов. Выполнены расчеты удельных выбросов CO2 при сжигании высокооктановых компонентов автомобильных бензинов - риформата и изомеризата. Показано, что для риформата удельные выбросы CO2 на 1 т риформата и на единицу выделяемой энергии на 6.0 и 13.4 % соответственно выше таковых для изомеризата. Установлено, что основной причиной больших удельных выбросов СО2 для риформата является высокое содержание в нем ароматических углеводородов. При этом, в отличие от парафиновых углеводородов, при уменьшении молекулярной массы ароматических соединений наблюдается увеличение удельных выбросов CO2. Представленные результаты можно использовать при реализации перехода на низкоуглеродную модель развития транспортного сектора путем применения более экологичных видов топлива за счет модифицирования его состава. Эти подходы не требуют изменения конструкции двигателей внутреннего сгорания или внедрения новой инфраструктуры, как в случае, например, применения двигателей, работающих на чистом водороде.
Д.Б. Третьяков, А.В. Коляко, А.С. Плешков, И.И. Рябцев, И.Г. Неизвестный
Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия dentret@yandex.ru
Ключевые слова: квантовые коммуникации, протокол BB84, поляризационное кодирование, детекторы одиночных фотонов
Страницы: 57-66
Предложен и реализован экспериментально метод увеличения скорости генерации квантового ключа в атмосферных квантово-криптографических линиях связи за счёт одновременной передачи одиночных фотонов с длинами волн 780 и 850 нм по одному квантовому каналу. Созданная нами лабораторная система продемонстрировала примерно двукратное увеличение скорости генерации так называемого «просеянного» квантового ключа при использовании двух установок, работающих на длинах волн 780 и 850 нм и передающих фотоны по одному квантовому каналу длиной 23 см. Скорость генерации просеянного квантового ключа и уровень ошибочных битов для длины волны 780 нм составили 11502 ± 290 бит/с и 2 , 4 ± 0 , 4 %, а для длины волны 850 нм - 10627 ± 290 бит/с и 3 , 9 ± 0 , 5 %.
Е.Г. КАБЛУКОВА1, В.Г. ОШЛАКОВ2, С.М. ПРИГАРИН1,3 1Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия kablukovae@sscc.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия oshlakov@iao.ru 3Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия sergeim.prigarin@gmail.com
Ключевые слова: поляризованное излучение, степень поляризации, параметры Стокса, многократное рассеяние света, метод Монте-Карло, лазерная лучевая инструментальная система ориентирования
Страницы: 47-55
Разработаны алгоритмы статистического моделирования поляризованного сигнала, регистрируемого фотоприемником лазерной навигационной системы, предназначенной для безопасной посадки воздушных судов. Методом Монте-Карло оцениваются угловые распределения параметров Стокса излучения, регистрируемого приемником, а также анализируется влияние рассеяния различной кратности на суммарный регистрируемый сигнал и степень его поляризации. Проведены расчеты интенсивности сигнала при использовании линейных поляризационных фильтров. Разработанные алгоритмы позволяют оценить эффективность работы лазерной системы навигации с учетом поляризации излучения для различных метеорологических условий и возможность повышения контрастности сигнала за счет применения поляризационных фильтров.
Представлены результаты геохимического исследования пород и рассеянного органического вещества (ОВ) средней подсвиты хараютэхской свиты венда Чекуровской антиклинали (Хараулахский антиклинорий Верхоянского складчато-надвигового пояса) вблизи границы с Сибирской платформой. Установлено, что ее породы неравномерно обогащены ОВ, максимальные современные концентрации органического углерода (Сорг) достигают 2.6 %. Методами газожидкостной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии изучены составы и распределения хемофоссилий метано-нафтеновых и нафтено-ароматических фракций битумоидов пород. Распределения алканов, стеранов и терпанов, дибензотиофенов и ароматических стероидов, легкий изотопный состав Сорг свидетельствуют о бактериально-водорослевом происхождении ОВ, породы средней подсвиты хараютэхской свиты обладали исходно высоким генерационным потенциалом. Анализ пирограмм, битуминологических характеристик, распределений фенантренов и дибензотиофенов позволил оценить региональный катагенез ОВ вендских отложений на этой территории на уровне начала глубинной зоны газообразования. Выявлено, что изученные битумоиды являются остаточными, имеют признаки автохтонных и параавтохтонных с биодеградированными углеводородами (УВ). Показано локальное влияние магматизма на содержание и состав битумоидов в приконтактовой зоне изученного разреза. Внедрение мощного силла диабазов привело к истощению генерационного потенциала этих пород в верхней части разреза уже в кембрии. Рассмотренная в статье информация дает основание предполагать, что в вендских и кембрийских карбонатных и терригенных коллекторах на севере Предверхоянского прогиба можно ожидать скоплений высоковязких тяжелых нефтей и твердых битумов, генетически связанных с ОВ средней подсвиты хараютэхской свиты. Сохранность залежей углеводородных газов и газоконденсатов маловероятна.
В работе изложены результаты экспериментального измерения аэродинамических сил, действующих на цилиндрическое тело конечного размера, обтекаемое сжимаемым потоком. Исследовано поперечное обтекание цилиндра и влияние изменения угла рысканья в диапазоне β = 0 - 9°. Для каждого положения цилиндра изучено несколько случаев расположения отверстия выдува по радиусу обтекаемого цилиндра. Измерение сил проводилось с использованием тензометрических датчиков. Рассмотрено изменение силы лобового сопротивления, подъемной силы, момента рыскания и момента крена. По результатам выполненной работы получены новые экспериментальные данные о влиянии выдува на изменение аэродинамических характеристик обтекаемого сжимаемым потоком цилиндрического тела конечного размера. Проведен анализ полученных данных и их интерпретация.
И.А. ПРОКОПЬЕВ1,2, К.В. САЗАНОВА1, И.В. СЛЕПЦОВ2, Г.В. ФИЛИППОВА2, Н.П. КУЗЬМИНА2, Д.А. ФРОЛОВА3, Ж.О. ЖОЛОБОВА1 1Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия ilya.a.prokopiev@gmail.com 2ФИЦ "Якутский научный центр СО РАН", Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, Якутск, Россия neroxasg@mail.ru 3Санкт-Петербургский государственный университет, Ресурсный центр “Методы анализа состава вещества”, Санкт-Петербург, Россия id345dari@gmail.com
Ключевые слова: Flavocetraria cucullata, Ceratraria laevigata, вторичные метаболиты, мерзлотные почвы, эктомикоризные базидиомицеты, почвенные микробиомы
Страницы: 98-119
Проведено исследование влияния напочвенных лишайников Flavocetraria cucullata и Certraria laevigata на химические, биохимические и микробиологические характеристики мерзлотных почв Центральной Якутии. Химический анализ не выявил значимых различий в показателях содержания гумуса, обменных катионов и pH в почвах под лишайниками F. cucullata и C. laevigata и на сопредельных с ними участках, лишенных растительного покрова. Выявлено, что основными вторичными метаболитами F. cucullata являлись усниновая, лихестериновая, протолихестериновая и алло-протолихестериновая кислоты, C. laevigata - фумарпротоцетраровая кислота. Хроматографический анализ почв выявил наличие только усниновой кислоты в образцах гумуса под F. cucullata и на сопредельных с ней участках. Показано, что по мере удаления от места произрастания F. cucullata наблюдалось понижение содержания усниновой кислоты и повышение содержания специфических соединений, которые могут являться биомаркерами грибов в почве. Анализ грибов и бактерий в почвах, выполненный с использованием культурального подхода, показал обилие быстрорастущих микромицетов и бактерий. По данным метагеномного анализа таксономическое разнообразие грибов в почвах было выше, чем по данным культуральных исследований, а преобладающей экологической группой были микоризные базидиомицеты. Показано, что эктомикоризные базидиомицеты в первую очередь подвержены воздействию лишайника F. cucullata. При этом аллелопатический эффект C. laevigata на почвенный микробиом выражен значительно слабее. Предположено, что синтезируемая F. cucullata усниновая кислота диффузно распространяется и накапливается в почве, избирательно подавляя рост эктомикоризных базидиомицетов.
С.В. ЗУЕВ, С.Ю. ЗОЛОТОВ
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия zuev@imces.ru
Ключевые слова: облачность, суммарная радиация, балл облачности, мониторинг
Страницы: 134-139
Облака являются естественным регулятором приходящей к земной поверхности солнечной энергии, поэтому наземный мониторинг облачности играет важную роль. Представлен способ детектирования большинства форм высококучевых и слоисто-кучевых облаков и облаков вертикального развития и определения их среднего (4-7) и высокого (8-10) баллов, основанный на статистическом анализе непрерывных рядов измеренной суммарной радиации. Облака делятся на два класса по степени их влияния на неоднородность формируемых рядов - класс облачности «кучевая Cu » и класс облачности «кучевообразная Cuf ». В качестве анализируемых характеристик ряда используются коэффициент вариации и величина размаха. Апробация способа показала, что кучевообразная облачность детектируется с точностью 94% при полноте выборки 63%, а балл облачности определяется с погрешностью не более 21%. Результаты работы могут быть использованы в метеорологических и климатологических исследованиях.
Ф. Ван1,2 1Хунаньский городской университет, Иян,Китай 1942016362@qq.com 2Главная лаборатория экологичного и рационального строительства при учреждениях высшего образования в пров. Хунань, Иян,Китай
Ключевые слова: Горное дело, подземная выработка, низкая температура, значительная высота, оползень, механизм образования катастрофического явления
Страницы: 80-88
На основе полевых исследований выявлено наличие структурных плоскостей в породном массиве и определены гидрологические условия налегающих пород над выработанным пространством. Изучен механизм возникновения оползневых явлений в условиях холодного климата и большой высоты склона, возникающих из-за сложной системы выработок. С учетом полученных результатов дан анализ механизма возникновения оползня. Анализ устойчивости горного склона, поверхность скольжения и призма сползания выполнен с помощью метода конечных элементов в двумерной постановке. Основными причинами обрушения горного склона являются: крутизна структурной плоскости в породном массиве, эрозия почвы из-за атмосферных осадков, цикл “замерзание - оттаивание”; подземная отработка рудного тела. Геологические условия определены как внутренняя причина, а подземная добыча - как внешняя. Совместное воздействие внутренних и внешних причин приводит к возникновению оползневого явления.
С.Г. Вадченко, Ю.С. Вергунова, А.С. Рогачёв, И.Д. Ковалёв, Д.Ю. Ковалёв
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия vadchenko@ism.ac.ru
Ключевые слова: высокоэнтропийные сплавы и карбиды, тепловой взрыв, высокоэнергетическая механическая обработка
Страницы: 68-76
Исследовано влияние метода и продолжительности смешения тугоплавких металлов Ta, Mo (Ti), Nb, V, W с углеродом (сажей) на формирование высокоэнтропийных карбидов в режиме теплового взрыва. Определены температура воспламенения смесей и состав образующихся продуктов в зависимости от способа приготовления смесей металлов с сажей. Показано, что для получения высокоэнтропийных карбидов TaTiNbVWC5 и TaNbVMoWC5 наиболее эффективным среди исследованных является стадийный метод приготовления смеси. На первой стадии методом высокоэнергетической механической обработки готовят высокоэнтропийный твердый раствор металлов, затем добавляют к нему сажу и проводят дополнительную высокоэнергетическую механическую обработку. В результате теплового взрыва этой смеси формируются высокоэнтропийные карбиды.
А.П. Ершов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия ers@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: детонация, взрыв, углерод, коагуляция
Страницы: 41-55
На основе физических оценок и экспериментальных результатов, полученных в последние годы, рассмотрен рост частиц за фронтом детонационной волны в конденсированных взрывчатых веществах. Основное внимание уделено резкому различию размеров частиц, связанному с наличием либо отсутствием водорода в составе взрывчатого вещества.
Впервые для Волгоградской области были изучены вещественный состав и уровень загрязнения донных отложений ериков Волго-Ахтубинской поймы. В результате проведенного исследования получены данные о химическом составе донных отложений. Установлено, что для водных объектов Дудак, Дудачёнок и Песчаный выделяются общие приоритетные загрязняющие вещества - ртуть, кадмий, никель, цинк. Пестициды в пробах донных отложений не обнаружены, их количество составило менее 0,01 мг/кг. Донный осадок, отобранный из ерика Песчаный, характеризовался повышенным содержанием ртути (0,75 мг/кг) и кадмия (2,12 мг/кг), из ериков Дудак и Дудачёнок - повышенным содержанием кадмия (1,0 и 1,5 мг/кг) и цинка (145,0 и 147,0 мг/кг соответственно). Предельно допустимые концентрации для донных отложений отсутствуют, уровень их загрязнения определяли в соответствии с нормами и критериями оценки загрязненности донных отложений в водных объектах, а также в сравнении с фоновыми концентрациями тяжелых металлов в донных отложениях водоемов верхней Волги и показателями загрязнения донных отложений нижней Волги. Полученные данные позволяют сделать вывод, что донные отложения ериков Дудак и Дудачёнок можно охарактеризовать как сильно загрязненные, ерика Песчаный - как умеренно загрязненные. Анализ цифровой рентгенограммы показал, что сорбционная способность донных отложений зависит от их гранулометрического состава. В качестве сорбата выступает органическое вещество, которое и аккумулирует в себе различные загрязняющие вещества.
Т.В. Кузьмина1, Е.Ю. Торопова2, Е.Ю. Мармулева2, Т.А. Новгородова1 1Институт систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирск, Россия nagornykh.t@mail.ru 2Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, Россия 79139148962@yandex.ru
Ключевые слова: Oleaceae, Syringa vulgaris, S. josikaea, насекомые-опылители, насекомые-посетители, Новосибирск
Страницы: 60-74
Представлены предварительные результаты изучения комплекса антофильных насекомых древесных растений интродуцентов Syringa vulgaris L. и S. josikaea J. Jacq.ex Rchb. (Oleaceae), а также дана характеристика их сезонного развития. Исследования проводили в течение 2019-2021 гг. на территории Дендрологического парка г. Новосибирска. Фенологическое развитие кустарников в целом соответствовало периоду вегетации местных видов Новосибирской области. На соцветиях модельных видов растений отмечено 56 видов насекомых, принадлежащих к 5 отрядам - Hymenoptera (18), Hemiptera (14 видов), Coleoptera (12 видов), Diptera (9 видов), Neuroptera (2 вида) и Lepidoptera (1 вид). Из них 17 видов отнесены к опылителям и 39 видов - к насекомым-посетителям, из которых 19 фитофагов, 10 паразитоидов, 5 хищников, 4 нектарофага и 1 поллинофаг. Среди опылителей выделено 5 главных и 12 второстепенных, специализированных опылителей не отмечено. Все опылители являлись полилектичными видами. Комплексы антофильных насекомых S. vulgaris и S. josikaea различались между собой как по плотности насекомых, так и по числу видов. Сходство видового состава антофильных насекомых S. vulgaris и S. josikaea составило 38 %: отмечено 22 общих вида, из которых 3 вида отнесены к главным опылителям и 2 - к второстепенным. В целом, комплекс антофильных насекомых S. josikaea оказался значительно разнообразнее, чем комплекс S. vulgaris, что свидетельствует о большей привлекательности для насекомых данного вида растений.
Н.С. Жданова, С.А. Гаврицков, Т.В. Саляева
Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия gdnacerg@mail.ru
Ключевые слова: аксиология, ценности, ценностные ориентации, студенты-дизайнеры, типовое жилье, перепланировка, реконструкция
Страницы: 109-122
Введение. Исследование имеет целью познакомить с опытом формирования ценностных ориентаций у будущих дизайнеров на примере изменения отношения к типовому жилью 1960-х гг. Для своего времени панельное типовое жилье было большим архитектурным и технологическим прорывом, позволившим во многом решить «квартирный вопрос» в нашей стране, но сегодня отношение к нему большинства потребителей изменилось. Панельные пятиэтажки составляют одну пятую часть всего жилого фонда страны. Материализованные ценности прошлого вступают в противоречие с ценностными установками современного человека. Пути модернизации зданий и пути изменения сознания будущих дизайнеров пересекаются в архитектурно-дизайнерском проектировании, которое и стало предметом исследования. Методология. Ценностно ориентированный мониторинг осуществлялся со студентами третьего курса по направлению подготовки «Дизайн» Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. Студенты осуществляли перепланировку отдельных квартир или реконструкцию здания 1960-х гг. Практическая значимость исследования заключается в приемах специально организованной архитектурно-дизайнерской деятельности, в процессе которой студенты переходят от ценностей потребителя к ценностям проектировщика, что обусловливает их профессиональную зрелость. Обсуждение. Опрос и обсуждение свидетельствуют, что большинство студентов отрицательно относятся к так называемым «хрущевкам». Для формирования новых профессиональных ценностных ориентиров в обучении использовались новые технологии. Новизна исследования заключается в проверке возможности инновационного архитектурно-дизайнерского проектирования. Заключение. Проведенное исследование показало необходимость развития творческого потенциала студентов. Результатом специально организованной учебной деятельности стал интерес к выполнению проектов реконструкции и модернизации зданий и изменилось ценностное отношения к архитектурному наследию нашей страны.
О.А. Гулевич1, Л.Б. Волкомирская1, Е.П. Кайгородов2 1Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Москва, Россия o.a.gulevich@gmail.com 2Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В.И. Шпильмана, Тюмень, Россия
Ключевые слова: МОЭМВ-ОГТ, глубинная георадиолокация, удельное электрическое сопротивление, виртуальная скважина, скоростной анализ
Страницы: 523-528
Проведены экспериментальные исследования в криолитозоне методом отраженных электромагнитных волн с изменяемой базой разноса приемника и передатчика (МОЭМВ-ОГТ). По результатам обработки нескольких годографов МОЭМВ-ОГТ, снятых в пределах одного участка на расстоянии до 6 км, рассмотрены вертикальные распределения скорости во временном интервале 0-10 мкс, демонстрирующие общие признаки в строении многолетнемерзлых пород и электрических свойствах подстилающих пород, соответствующих данным бурения. На основе данных скоростного анализа построена геофизическая модель разреза в общей глубинной точке (ОГТ) по параметру удельного электрического сопротивления (УЭС) - «виртуальная скважина» глубиной 500 м с шагом 50 нс (2-5 м).
Установлено, что тетерев ( Lyrurus tetrix (Linnaeus)) при выборе местообитания в первую очередь ориентируется на присутствие широкого разнообразия кормовых растений (не менее 8-11 видов), способных удовлетворить потребности как взрослых особей, так и молодняка на разных этапах развития. При этом их доля в общей фитомассе травяно-кустарничкового яруса должна быть не менее 55-77 %. К важнейшим факторам относятся оптимальные защитные свойства местообитаний - невысокий и разреженный травостой улучшает обзор и маневренность, а мозаичное чередование опушек и полян позволяет укрываться от пернатых хищников. Наличие древесного полога также обеспечивает защиту от хищников. Количественно определены пороговые значения по запасу кормовых растений, освещенности под пологом леса, характеристики древостоя (сомкнутость, высота, диаметр), при которых возможно поддержание жизнеспособной популяции тетерева. Выявлены видовое разнообразие, доля кормовых растений, запасы фитомассы, освещенность и структура древостоя, необходимые для поддержания жизнеспособности популяции тетерева. Установлено, что в случае преобладания одного из факторов (либо кормовой базы, либо защитных условий) не происходит формирования оптимальных местообитаний вида. Наиболее привлекательны местообитания с мозаичным сочетанием открытых и закрытых участков, обеспечивающих все экологические потребности вида. Результаты исследований могут быть использованы для оптимизации лесных местообитаний тетерева путем сохранения мозаичности биотопов, поддержания необходимого уровня освещенности, обогащения кормовой базы.
В.Г. Пимштейн
Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Москва, Россия valerii_pimshtein@mail.ru
Ключевые слова: дозвуковая струя, продольные вихри, вихри Кельвина - Гельмгольца
Страницы: 73-76
С использованием прямого теневого метода с высокой разрешающей способностью показано возникновение в воздушной дозвуковой струе и в воздушной струе с добавлением гелия продольных и поперечных вихрей в результате естественной неустойчивости течения
М.Н. Железняк, В.В. Шепелёв, О.И. Алексеева
Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, Якутск, Россия fe1956@mail.ru
Ключевые слова: криолитозона, мерзлотоведение, природные процессы и явления, экспедиционные исследования, ученый-мерзлотовед
Страницы: 74-76
19 августа 2024 г. отметил свое 90-летие Игорь Владимирович Климовский - известный российский ученый-мерзлотовед, ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, кандидат географических наук, автор крупных монографических и картографических геокриологических обобщений, а также историко-научных и биографических книг об ученых-мерзлотоведах.
А.В. БЕЛЯЕВА1,2, А.Л. ВЕТРОВ3, Н.А. КАЛИНИН1,3, П.Г. ФРИК1,3, В.А. ЩАПОВ1,2 1Пермский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Институт механики сплошных сред, Пермь, Россия bav@icmm.ru 2Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия shchapov@icmm.ru 3Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия vetrov@psu.ru
Ключевые слова: Landsat-8, температура земной поверхности, городской остров тепла, городская морфология
Страницы: 206-213
В настоящей работе представлены результаты анализа температуры земной поверхности в четырех городах-миллионниках России. Исследования выполнены на основе спутниковых данных Landsat-8 в безоблачные дни с мая по сентябрь 2013-2022 гг. Изучена устойчивость распределения температуры в городах к относительно слабым изменениям метеорологических условий. В качестве факторов, которые оказывают потенциальное влияние на распределение температуры в пределах городской территории, рассмотрены такие морфологические характеристики, как плотность застройки, высота зданий и неоднородность рельефа местности. Результаты анализа показали, что для городов со слабохолмистым и холмистым рельефом наблюдаются устойчивость поля температуры относительно метеорологических условий и высокая корреляция температуры с плотностью застройки. Для г. Красноярска, отличающегося высокой степенью неоднородности рельефа местности, таких закономерностей не выявлено. Показано, что при проектировании жилых районов в крупных городах с относительно плоским рельефом фактор роста локальной температуры заслуживает внимания. Результаты работы могут быть использованы для планирования климатического комфорта в урбанизированных районах.
Н.В. Загоскина
Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова, Ярославль, Российская Федерация zagoskinanatalia@icloud.com
Ключевые слова: управление, государственные закупки, исполнительное производство
Страницы: 115-126
В статье рассмотрены актуальные вопросы, связанные с организацией заключения государственных контрактов для обеспечения нужд исполнительного производства. По результатам исследования автором предложены соответствующие рекомендации по включению некоторых пунктов в типовые проекты государственных контрактов. Также в целях повышения сумм, взыскиваемых с должников в качестве возмещения расходов по совершению исполнительных действий в бюджет, внесено предложение об изменении действующего законодательства.
Н.Н. ГЕРАСИМОВА, Р.С. МИН, Т.А. САГАЧЕНКО
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия dm@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: асфальтены, термолиз, химическая деструкция, структуры
Страницы: 199-209
Изучен состав фрагментов, связанных сульфидными мостиками в молекулах смолисто-асфальтеновых веществ, выделенных из жидких продуктов термодеструкции асфальтеновых компонентов тяжелых высокосернистых нефтей Усинского и Ашальчинского месторождений в сверхкритическом н-гексане с использованием комплекса физико-химических методов исследования (селективная химическая деструкция, ИК-спектроскопия, хромато-масс-спектрометрия). Набор соединений, идентифицированных в продуктах разрушения С-S-связи в молекулах “вторичных” асфальтенов и смол, в значительной степени идентичен набору, установленному в продуктах химической деструкции молекул исходных асфальтеновых компонентов. Они представлены нормальными и разветвленными алканами; н-алкилциклопентанами; н-алкилциклогексанами; стеранами; гопанами; фенилалканами, различающимися местом присоединения фенильного ядра к углеродной цепи; дифенилами; нафталинами; фенантренами; дибензотиофенами; н-алкановыми кислотами; этиловыми и изопропиловыми эфирами н-алкановых кислот; пентациклическими соединениями ряда олеанена. Отличительной особенностью молекул “вторичных” асфальтенов является наличие в их структуре связанных через сульфидные мостики н-алк-1-енов с четным числом атомов углерода и моноциклических ароматических углеводородов. Установлено сходство набора соединений, связанных через сульфидные мостики в структуре исходных асфальтенов и продуктов их термического разложения в сверхкритических условиях. Это свидетельствует о том, что “вторичные” асфальтены и образующиеся смолы являются фрагментами молекул исходных образцов и связаны в их структуре через наименее термически устойчивые функциональные группы - сложноэфирные, дисульфидные и сульфидные. Выявленные различия в характере молекулярно-массового распределения одноименных серосвязанных соединений в структуре “вторичных” асфальтенов и смол позволяют предположить, что образующиеся смолистые компоненты находятся на периферии макромолекул асфальтенов тяжелых высокосернистых нефтей.
Рассмотрены результаты математического моделирования данных импульсного электромагнитного межскважинного мониторинга гражданских и промышленных объектов криолитозоны, содержащих в своей окрестности зоны растепления - талики. Приведено решение прямой задачи на основе интегрального преобразования Сумуду и векторного метода конечных элементов для двух типов скважинных источников - катушек индуктивности и менее распространенной на практике электрической токовой линии (с учетом частотной дисперсии удельной электропроводности многолетнемерзлых пород). Выполнено численное трехмерное моделирование импульсных сигналов в реалистичных геоэлектрических моделях газодобывающей скважины и жилого дома на сваях. По результатам моделирования выявлены основные особенности и различия импульсного межскважинного мониторинга при использовании катушек или линии в качестве источника.
В.А. Левин1,2, И.С. Мануйлович1, В.В. Марков1,3 1Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия levin@imec.msu.ru 2Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, Владивосток, Россия 3Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, Москва, Россия markov@mi-ras.ru
Ключевые слова: многоголовая вращающаяся детонация, кольцевой зазор, одностадийная кинетика, численный метод, программный комплекс, суперкомпьютер
Страницы: 76-88
Численно исследованы течения с многоголовой вращающейся детонацией в камере сгорания в форме кольцевого зазора между пластинами. Предполагается, что однородная пропановоздушная смесь поступает из резервуара с заданными параметрами торможения в камеру сгорания через элементарные сопла, равномерно заполняющие внешнее, ограничивающее ее кольцо, а ее газодинамические параметры определяются как функции параметров торможения и статического давления в зазоре. Исследование многоголовой вращающейся детонации проведено при числе волн 1, 2, 4 и 8 и давлении торможения, медленно уменьшающемся со временем по линейному закону. Установлено, что в зависимости от давления торможения могут реализовываться качественно различные ударно-волновые структуры, а при давлении торможения, меньшем критического, детонация разрушается. Представлены зависимости силовых характеристик тягового устройства от времени. Для расчетов, проводившихся на суперкомпьютере МГУ «Ломоносов», использовался оригинальный вычислительный комплекс, в котором реализованы модифицированный метод Годунова и одностадийная кинетика реакций.
Е.В. Подивилов1, Н.Г. Маснев2, Б.И. Стурман1 1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия 2Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН, Черноголовка, Россия
Ключевые слова: сегнетоэлектрики, домены, переполяризация, проводимость доменных стенок, кинетика, ниобат лития
Страницы: 56-67
Промоделировано обращение спонтанной поляризации в сегнетоэлектрике с учётом проводимости доменных стенок. Конденсаторная геометрия рассмотрена применительно к ниобату лития. Показано, что полевая зависимость скорости нуклеации доменов подчиняется закону exp (-En/E ), где E - приложенное поле, а En≈ 102 кВ/мм - характеристическое поле, контролирующее процесс зародышеобразования. Для критических доменов продольный размер l∗c значительно превосходит поперечный 2l∗a ≈ 1 нм. Кинетическая модель включает в себя не только случайный процесс нуклеации, но и последующие элементарные события бокового роста, которые подчиняются закону Мерца exp (-El/E)с характеристическим полем El = En/ 3√3, определяемым симметрией кристалла. Численные расчёты показывают чёткие стадии нуклеации доменов, их бокового роста и коалесценции. В согласии с экспериментом время переключения поляризации подчиняется закону exp (E∗/E) с E∗ = (En+2El)/3, причём петли гистерезиса показывают обычное поведение с коэрцитивным полем Ec = (3-5) кВ/мм, слабо зависящим от периода приложенного поля.
И.В. ДЕЛЬ1,2, А.В. СТАРЧЕНКО1,2 1Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия irina.del@mail.tsu.ru 2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия starch@math.tsu.ru
Ключевые слова: порывы ветра, мезомасштабная модель TSUNM3, ультразвуковая метеостанция, коррекция численных прогнозов, нейронные сети
Страницы: 294-301
В 2023 г. более трети опасных метеорологических явлений в Сибирском федеральном округе были связаны с сильным ветром, что подчеркивает важность повышения точности и заблаговременности его прогнозирования. Современные методы численного моделирования и машинного обучения позволяют улучшить прогнозы, однако задача прямого расчета порывов ветра остается актуальной из-за ограниченного разрешения моделей. Предлагается оригинальный метод коррекции результатов краткосрочного прогноза порывов ветра, полученных на основе мезомасштабных моделей численного прогноза погоды, с помощью заблаговременных измерений и применения искусственных нейронных сетей. Результаты показали, что предложенный способ коррекции позволяет улучшить прогноз порывов ветра, выполняемый по различным полуэмпирическим методикам. Результаты могут быть применены в метеорологии, энергетике, транспорте и других отраслях для минимизации ущерба от опасных погодных явлений.
А.В. Лупачев, О.Г. Занина, Д.Г. Фёдоров-Давыдов
ФИЦ "Пущинский научный центр биологических исследований РАН", Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино, Россия a.lupachev@gmail.com
Ключевые слова: почвоведение, криопедолит, микроморфология, мерзлотное почвообразование, криоконсервация
Страницы: 74-76
7 марта 2025 г., на 80-м году жизни, не дожив нескольких месяцев до юбилея, скоропостижно скончался Станислав Викторович Губин - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН. Станислав Викторович останется в памяти как замечательный ученый, мерзлотный почвовед и опытный полевик.
Е.Н. Яркова
Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия e.n.yarkova@utmn.ru
Ключевые слова: цифровизация науки, платформизация науки, панкомпьютеционализм, вселенная как вычислимая информация, интеробъективность, новая эмпирическая эпистемология, логика доменов
Страницы: 83-98
Цель статьи - осмысление результатов цифровизации науки, поиск ответов на вопрос: ограничивается ли цифровизация науки изменениями способов фиксации и трансляции информации или она ведет к фундаментальной модификации когнитивных и социальных аспектов научной деятельности? Методологическую основу исследования составляют две объяснительные схемы - экстернализм и интернализм, а также позиция эпистемологического конструктивизма. Результаты исследования можно суммировать следующим образом. Цифровизация порождает новые средства научной коммуникации - цифровые платформы. Платформизация науки влечет за собой изменения социальных форм бытия науки, превращая цифровые платформы в элементы институциональной структуры научного сообщества, в социальные институты, посредством которых осуществляется взаимодействие научного сообщества и общества в целом. В рамках цифровых платформ складываются специфические институциональные нормы научной деятельности, кристаллизуется новый образ ученого: ученого-цифровика, ученого-дата-сциентиста, ученого-блогера. В русле цифровизации наблюдается тенденция переосмысления сложившейся научной картины мира, появляется идея Вселенной как вычислимой информации, как гигантского квантового компьютера. Цифровизация способствует становлению нового понимания объективности научного знания как интеробъективности, достигаемой в результате превращения цифровых технологий и инструментов в полноправных участников познавательной деятельности. Она актуализирует новые эпистемологии: «этистемологию больших данных», которая абсолютизирует методологию big data, и «эпистемологию доменов», которая соединяет традиционные методы научных исследований и методологию big data. Вывод: цифровизация влечет за собой фундаментальную трансформацию научного мышления и научной деятельности.,
С.А. Максимов
Союз транспортников, экспедиторов и логистов Сибири, Россия, Новосибирск maksimov5@rambler.ru
Ключевые слова: транспортно-логистическая инфраструктура, контейнерные терминалы, международные перевозки, Новосибирский транспортно-логистический узел, перевозки в Китай, перевозки в страны Центральной Азии
Страницы: 171-194
В статье представлено экспертное мнение по вопросам развития транспортной инфраструктуры Западной Сибири, обеспечивающей расширение и укрепление внешнеэкономических связей с Китаем и странами Центральной Азии. Приводятся актуальные данные по объемам перевозок грузов и развитию инфраструктуры Новосибирского транспортно-логистического узла, полученные на основе анализа транспортной работы Новосибирской области, который проводится Союзом транспортников, экспедиторов и логистов Сибири по поручению правительства Новосибирской области. Рассмотрены сложившиеся схемы транспортировки грузов, и это позволило сделать вывод, что инфраструктура Новосибирского транспортно-логистического узла работает в целях обеспечения потребности экономики не только Новосибирской области, но и соседних регионов Западной Сибири, в том числе Омской, Томской, Кемеровской областей, Алтайского края и частично Красноярского, а также части прилегающих районов Республики Казахстан. Показано, что выстроены устойчивые маршруты по направлениям Новосибирск - дальневосточные порты России - далее Китай и страны АТР, Новосибирск - Владивосток - Китай, Новосибирск - Забайкальск - Китай, Новосибирск - Казахстан - Китай. Идет формирование новых логистических цепочек, в том числе с выходом в страны Глобального Юга: Новосибирск - страны Центральной Азии - Иран - Индия. Дальнейшее углубление этих транспортных связей во многом зависит от уровня развития транспортно-логистической инфраструктуры Новосибирского узла.
Дуйен Т.М. Фан1,2 1Department of Analysis, Faculty of Mathematics and Computer Science, University of Science, VNU-HCMC, Ho Chi Minh City, Vietnam duyenphanbk@gmail.com 2Vietnam National University, Ho Chi Minh City, Vietnam
Ключевые слова: гиперболические законы сохранения, уравнения Эйлера, методы конечных объемов
Страницы: 207-221
Мы изучаем одномерную задачу бесконечной трубы, которая открыта справа, и на левом конце которой установлен поршень. Поскольку вычислительная область конечна, а область задачи бесконечна, на численный результат влияет наличие отраженной волны, появляющейся, когда ударная волна перемещается вправо и взаимодействует с правой границей. Таким образом, необходимо неотражающее граничное условие, чтобы максимально уменьшить влияние отраженной волны. В данной статье мы используем уравнения Эйлера в массовых лагранжевых координатах в качестве управляющих уравнений и метод конечных объемов для вычисления численного решения. Чтобы устранить отраженную волну, мы используем уравнение типа Бюргерса в дополнительной вычислительной области. Полученные нами численные результаты показывают, что численная ошибка значительно уменьшается.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
