Реакции паровой и паровоздушной конверсия бутанола позволяют получать синтез-газ, который может быть использован в качестве сырья в ряде химических приложений или топлива для твердооксидных топливных элементов. Эффективность протекания этих реакций в значительной мере определяется теплообменом. В случае эндотермической реакции - паровой конверсии метана, необходимо обеспечить передачу тепла от стенок реактора внутрь слоя катализатора. При паровоздушной конверсии, являющейся термонейтральной или слабо экзотермической реакцией, в лобовом слое катализатора возникает локальный перегрев, тепловой эффект которого необходимо перераспределить по всему слою для компенсации эндотермического эффекта, преобладающего в хвостовой части. Для повышения теплопереноса в данной работе использованы структурированные катализаторы на основе теплопроводящих подложек - металлических сеток. Такие катализаторы представляют собой сложный композитный материал с многоуровневой структурой “структурированная металлическая подложка - структурный оксидный компонент - активный оксид - наночастицы металлов или сплавов”, который совмещает в себе функции теплообменника, распределителя потока и, собственно, катализатора, что позволяет контролировать тепло- и массоперенос, регулировать газодинамическое сопротивление в реакторе и оптимизировать количество каталитического материала. В настоящей работе представлены результаты по приготовлению и исследованию физико-химических и каталитических свойств Pt-, Rh-, Pd-, Ru- и Ni-содержащих структурированных катализаторов, нанесенных на фехралевый (FeCrAl) сетчатый носитель. Приготовленные структурированные катализаторы были испытаны в реакциях паровой и автотермической конверсии н-бутанола в синтез-газ. Наибольшую активность в указанных реакциях проявил родиевый структурированный катализатор. Краткосрочные лабораторные ресурсные испытания в течение 15 ч не выявили наличие сажи на поверхности катализатора, а состав продуктов реакции был близок к термодинамически равновесному. Этот катализатор может быть рекомендован для использования в риформерах паровой и паровоздушной конверсии бутанола-1 с целью получения синтез-газа.
Е.А. Анашкина, А.В. Андрианов
Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия elena.anashkina@ipfran.ru
Ключевые слова: оптический микрорезонатор, спонтанное нарушение симметрии, кубичная нелинейность, рэлеевское рассеяние
Страницы: 67-73
Экспериментально и теоретически исследовано спонтанное нарушение симметрии в стеклянных диэлектрических микросферах с керровской нелинейностью с учётом линейного рэлеевского рассеяния между встречными волнами при двунаправленной симметричной оптической накачке. Показано, что чем больше коэффициент рэлеевского рассеяния, тем выше пороговая мощность, необходимая для наблюдения эффекта. Увеличение рэлеевского коэффициента связи между противоположно распространяющимися волнами приводит к сужению области отстройки частоты накачки от частоты точного резонанса, в которой реализуется спонтанное нарушение симметрии, и уменьшению асимметрии состояний света.
Аэрозоль природных пожаров существенно влияет на радиационные характеристики стратосферы. Имеющиеся по этому типу аэрозоля данные относятся к отдельным эпизодам появления плотных локализованных по высоте слоев. Оптические характеристики фоновой составляющей аэрозолей природных пожаров остаются неизвестными. Для их определения выполнена обработка двухволновых (355 и 532 нм) лидарных измерений в г. Обнинске за 2012-2023 гг. Интерпретация лидарных данных проводится на основе предложенной в работе двухкомпонентной модели стратосферного аэрозоля. Наряду с основным компонентом (сернокислотным аэрозолем) рассматривается аэрозоль природных пожаров (коричневая сажа). По результатам проведенной обработки получены оценки характерного значения оптической толщины коричневой сажи в слое 10-30 км ~ 0,012 и 0,0013 по ослаблению и ~ 7,1 × 10-3 и 3,5 × 10-4 по поглощению на длинах волн 355 и 532 нм. Полученные результаты могут быть использованы при разработке усовершенствованных радиационных моделей стратосферы.
А.А. Добрынина1,2, В.А. Саньков1,2, С.А. Король1, Н.В. Кичигина3, А.А. Рыбченко1 1Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия scisecretary@crust.irk.ru 2Институт динамики систем и теории управления им. В.М. Матросова СО РАН, Иркутск, Россия 3Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия
Ключевые слова: Микросейсмический шум, паводок, турбулентность, атмосферные осадки, сейсмические волны
Страницы: 395-411
Проведен анализ вариаций микросейсмических шумов, генерируемых р. Кынгарга (Тункинская долина) в спокойном состоянии и при значительных подъемах воды, на основе данных короткопериодной сейсмической станции «Аршан», наблюдений за количеством атмосферных осадков и колебаниями уровня воды на гидрологическом посту на р. Кынгарга, расположенными выше по течению. В работе использовались методы корреляционного, спектрального, спектрально-временного и поляризационного анализов. Микросейсмические колебания, зарегистрированные на станции «Аршан», не стабильны во времени и имеют значительные вариации, связанные с сезоном. В теплые периоды при таянии ледового покрова и увеличении уровня воды в реке наблюдается усиление сейсмических колебаний в области частот от 2 до 20 Гц. Выпадение обильных жидких атмосферных осадков и следующий за ним значительный подъем уровней воды в р. Кынгарга (паводки) приводят к изменению амплитудно-частотного состава микросейсмических шумов - усилению колебаний в частотном диапазоне от 4 до 20 Гц с максимумом излучения в области частот 6-10 Гц. Для разных событий это увеличение значительно варьируется и зависит от величины подъема уровня воды. Изменение амплитудно-частотного состава микросейсмических колебаний в летний период относительно зимнего, а также при паводках происходит в результате увеличения турбулентности потока при возрастании скорости течения, расходов воды и наносов. Диаграммы движения частиц в среде в спокойном состоянии и при паводках не показывают какой-либо доминирующей ориентации колебаний, что связано с протяженностью источника колебаний, представляющего собой все русло реки.
Представлены результаты коррелирования излучательной способности чистых металлов жидкой фазы состояния с порядковым номером элемента в Периодической системе и характеристиками, к которым относятся коэффициенты термического расширения и поверхностного натяжения. Полученные результаты укладываются в систему Периодического закона. Излучательная способность имеет периодичность с прослеживанием трансляционных свойств.
Исследовано состояние городских лесов естественного происхождения, являющихся главнейшим компонентом улучшения экологической среды крупного города (Иркутск, Восточная Сибирь). Состояние лесов оценивалось по комплексу параметров древесных растений, почвы, травяного покрова. Показано воздействие на леса аэротехногенного загрязнения, которое определялось по накоплению тяжелых металлов в ассимиляционных органах лесообразующих видов (Pinus sylvestris, Larix sibirica, Betula pendula) и горизонтах почвенных профилей, а также по количеству адсорбированных хвоей/листьями взвешенных частиц твердого аэрозоля (PMx). О степени рекреационной нагрузки в городских лесах судили по нарушению морфологических, физических и педохимических свойств лесной подстилки и верхних горизонтов почвы. Выявлен целый ряд негативных изменений параметров древесных растений - уровень дефолиации крон может достигать 50-65 %; фотосинтезирующий объем крон уменьшается более чем в 2 раза; продуктивность фотосинтеза снижается (максимально) на 35-48 % в сравнении с фоновой; изменяются и другие физиолого-биохимические показатели сосны, лиственницы, березы. Травяной покров в лесах разреженный, проективное покрытие в среднем 60 %, доля рудеральных видов в среднем 44 %. Неблагоприятные процессы обнаружены также и в почве - разрушение лесной подстилки, снижение аэрации и содержания естественной влаги в верхних горизонтах, нарушение кислотно-основных, катионообменных и гумификационных свойств, соотношения элементов в почвенном поглощающем комплексе. Результаты свидетельствуют, что большая часть обследованных городских лесов загрязнена и подвержена значительной рекреационной нагрузке. При обобщении данных, полученных при натурных и лабораторных исследованиях, выделен комплекс коррелирующих высокочувствительных индикационных показателей, характеризующих состояние городских лесных биогеоценозов.
Неотъемлемой частью любого анализатора является сенсор. Внимание к разработкам высокоэффективных чувствительных элементов для обнаружения различных веществ в окружающей атмосфере не ослабевает. Среди множества типов сенсоров выделяются оптические, способные работать в лазерном режиме. Они имеют бóльшую чувствительность по сравнению с флуоресцентными. В работе описаны сенсорные свойства фотовозбуждаемого активного волновода с матрицей из полиметилметакрилата, допированного красителем «Нильский красный». Изучены пороговые характеристики лазерной генерации красителя. Показана чувствительность смеси аргона с углекислым газом (0,8%), смеси аргона с закисью азота (0,8%) при атмосферном давлении в активном волноводе в условиях генерации. Обсуждаются возможные механизмы понижения порога генерации при наличии детектируемых веществ. Результаты работы могут быть использованы при создании сенсоров для обнаружения различных веществ в газовых средах.
Рассмотрена методика перехода от удельной энергоемкости бурения к оптимальным технологическим параметрам буровзрывных работ на примере медно-порфирового месторождения Коктасжал. Предлагаемая методика определения крепости пород по сравнению с проводимыми с этой целью лабораторными испытаниями обеспечивает возможность получения в режиме реального времени, без значительных затрат, превентивной информации о массиве, что может быть использовано для решения практических вопросов, в частности управления и оптимизации процесса БВР. Выполнена корректировка проекта массового взрыва блока № 18-19 на Теректинском ГОКе. Удельный расход взрывчатого вещества рассчитывался для каждой скважины по традиционной методике и по предлагаемой с учетом удельной энергоемкости бурения. Экспериментальные исследования с определением показателя энергоемкости бурения в качестве критерия оптимизации буровзрывных работ показали положительный результат и существенный экономический эффект. Экономия составила больше 10 % от общего количества взрывчатого вещества, заложенного в проект на массовый взрыв. Улучшено качество дробления породы, что положительно сказывается на работе дробильно-сортировочного комплекса.
Д.А. Тропин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия d.a.tropin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: гибридная детонация, частицы бора, водородовоздушная смесь, детальная кинетика, PSU-модель горения бора, численное моделирование
Страницы: 77-88
Рассчитана структура гибридных детонационных волн в газовзвесях частиц бора в водородовоздушных смесях различного состава на основе детальной кинетики горения водорода и PSU-модели горения частиц бора. Выявлено влияние диаметра и концентрации частиц на скорость детонационной волны в стехиометрической водородовоздушной смеси. Показано, что частицы диаметром менее 5 мкм усиливают детонационные волны в стехиометрических и богатых смесях, а диаметром более 10 мкм только ослабляют детонацию. Исследовано влияние состава газовой смеси на детонационные процессы. Получено, что по мере уменьшения количества окислителя в смеси максимальные значения скорости детонации уменьшаются и сдвигаются в сторону меньших объемных концентраций частиц.
И.А. Бедарев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия bedarev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: многофронтовая детонация, формирование детонации, численное моделирование, энергия инициирования детонации
Страницы: 56-67
Разработана вычислительная методика моделирования ударно-волнового механизма формирования детонационной волны при взаимодействии быстролетящего тела (БЛТ) с горючей водородокислородной смесью, на 50 % разбавленной аргоном, при нормальных условиях. Рассматривались скорости БЛТ в диапазоне чисел Маха M = 3 ÷ 4, что меньше скорости детонации Чепмена --- Жуге в исследуемой смеси при нормальных давлении и температуре. Показано, что детонационная волна инициируется при скорости БЛТ, превышающей M = 3.9. При этом реализуется ударно-волновой механизм инициирования, когда детонационная волна формируется на ударной волне, отделенной от волны горения зоной индукции. Моделирование позволило выявить новый режим обтекания БЛТ потоком реагирующего газа. В диапазоне скоростей БЛТ M = 3.4 ÷ 3.85 формируется квазистационарный режим ударно-инициированного горения. Показано, что параметры потока, необходимые для прямого инициирования многофронтовой детонации БЛТ, согласуются с аналитическими оценками энергии инициирования.
Представлены результаты исследований по оценке потока рекреантов для наиболее аттрактивной прибайкальской территории Иркутской области - о. Ольхон, самого крупного острова на Байкале. На территории о. Ольхон находится Хужирское муниципальное образование сельского статуса, принимающее в разные годы от 200 до 500 тыс. туристов и отдыхающих (численность постоянного населения около 2 тыс. чел.). Для выполнения оценки применялся дифференцированный подход, учитывающий структуру, динамику и территориальную организацию туристско-рекреационной деятельности, а также ее приуроченность к наиболее значимым объектам инфраструктуры и туристского интереса. Обобщены данные, полученные в период полевых наблюдений и предоставленные профильными организациями (ФГБУ «Заповедное Прибайкалье», Краеведческим музеем им. Н.М. Ревякина, территориальным отделением статистического управления и др.). Выявлены особенности годовой динамики турпотока, для которой характерна сезонность с летним максимумом в июле-августе и зимним в феврале-марте. Выделены группы туристов по форме размещения, установлено преобладание туристов, пользующихся услугами коллективных средств размещения (КСР). Отмечается снижение потока туристов, использующих палатки. Пространственное распределение потока отдыхающих можно охарактеризовать как монофокусное: преобладающее число КСР находится в пос. Хужир и его окрестностях; автотуристы также предпочитают побережье Хужирского залива. На основании выполненного анализа загрузки турбаз и гостиниц выполнен прогноз востребованности объектов гостеприимства. Обозначены проблемы пребывания туристов и отдыхающих, численность которых многократно превышает количество постоянного населения в условиях отсутствия доступной средозащитной инфраструктуры. Выполнен расчет образования потребительских твердых коммунальных отходов, образующихся в процессе потребления туристическим контингентом. Продемонстрирована возможность выбранного подхода исследования для всесторонней оценки турпотока, а также необходимость обеспечения аттрактивных территорий адекватной средозащитной инфраструктурой.
По результатам проведенного анализа коллекции древесных растений семейства Rosaceae Juss. Донецкого ботанического сада составлен список лекарственных растений, используемых для лечения официальной и народной медициной. Перечень включает 58 видов, относящихся к 20 родам. К официнальным лекарственным растениям относятся 18 видов, из которых 13 являются фармакопейными. Формирование коллекции семейства Rosaceae происходило, в основном, в 1970-е годы. Большая часть видов являются долговечными, произрастающими более 50 лет в коллекции, успешно адаптировались к условиям региона, цветут и плодоносят. В статье дана краткая характеристика официнальных лекарственных растений, из которых 7 видов относятся к природной флоре региона. Для каждого вида указана история его интродукции в коллекцию, приведена характеристика биоэкологических свойств в природно-климатических и экологических условиях региона, оценено жизненное состояние. Большинство лекарственных древесных растений, успешно прошедших интродукционные испытания, наряду с аборигенными видами широко представлены в составе зеленых насаждений промышленных городов региона.
Д.Н. Деменёв, Е.К. Подобреева, Д.Д. Хисматуллина
Магнитогорский государственный технический университет имени Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия denis-demenev@mail.ru
Ключевые слова: дополнительность, архитектурно-художественное пространство, сознание, знание, синтез искусств, онтогносеологическое единство, интегрированное мышление, аккордность, смыслообраз, изображение
Страницы: 123-138
Введение. Оставаясь в целом средством коммуникации человечества и средством приобщения к всечеловеческим смыслообразам, коррелируя с изменениями феноменологии действительности и развитием эстетической теории и практики, синтез искусств сегодня все чаще взаимодействует с техносферой. Эти обстоятельства актуализируют интегративный характер синтеза архитектурных пространственно-пластических искусств в контексте методологии дополнительности. В этом сосредоточиваются как вызовы художественному творчеству, так и широчайшие перспективы дальнейшего развития синтеза искусств. Методология. Исследование построено на теоретических и эмпирических изысканиях в области синтеза искусств, обусловленных методологией дополнительности, включающей диалектический подход, моделирование и педагогический опыт художественно-творческой практики. Обсуждение. Современный синтез искусств как деятельность по организации новых форм художественного творчества имеет широкий охват освоения и преобразования действительности обществом и человеком. Новизну исследования представляет разработанная структурная модель синтеза искусств, включающая философское осмысление этапов отражения действительности посредством сенсорных атрибутов и структурную модель синтеза искусств на примере синтеза основных цветов. В ходе исследования установлен факт все большего участия современных технологий в акте приращения форм дополнительности в архитектурно-художественном построении, потенциально способствующих развитию производства и восприятию новых смыслов. В результате анализа синтеза искусств посредством диалектических противоположностей (форма - содержание, часть - целое, качество - количество и др.) выявлено и обосновано принципиальное значение интегративной особенности, содержащей методологию дополнительности. Заключение. Интеграция классического синтеза искусств с современной техносферой становится необходимой и даже единственно возможной диалектикой архитектурно-художественного пространства, поскольку эта человеческая способность интегрирует узнавание, понимание и интерпретацию созидательных смыслов.
Г.И. Долгих1, М.А. Болсуновский1,2, С.С. Будрин1 1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия bolsunovsky.ma@poi.dvo.ru 2Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток, Россия
Ключевые слова: Лазерный деформограф, планетарная лазерно-интерферометрическая обсерватория, сейсмический сигнал, определение места возникновения сейсмического сигнала
Страницы: 529-536
Приведено краткое описание системы пространственно-разнесенных лазерных деформографов, установленных стационарно на м. Шульца (Приморский край), м. Свободный (о. Сахалин), в подземном руднике (вблизи г. Краснокаменск, Забайкалье), объединенных системой точного времени в единую сеть. В комплексе данная система представляет собой восточную часть планетарной лазерно-интерферометрической сейсмоакустической обсерватории, в которую дополнительно входят лазерные деформографы, расположенные в западной части России. Обсуждается методика определения места возникновения сигнала, зарегистрированного последовательно лазерными деформографами. Использование результатов определения места возникновения сигнала и полученных данных двухкоординатного лазерного деформографа позволяет восстановить не только место происхождения зарегистрированных сигналов, но и определить их амплитуду в каждом пункте измерения, величину сигнала в месте его генерации, расходимость и затухание на трассах распространения от источника до приемников.
При изучении биологической продуктивности лесов и разработке нормативов учета всех компонентов биомассы необходимо знать закономерности динамики плотности древесины растущих деревьев как их ключевой экологической характеристики, требующей применения неразрушающих методов. Пилодин-метод как один из наиболее простых и доступных востребован в селекционных программах, однако отбор по показателю плотности, получаемому пилодин-тестером, оказался эффективным не для всех древесных видов, а изменчивость плотности, объясняемая этим методом, варьирует от 27 до 92 %. Квалиметрия методом сопротивления бурению древесины на базе резистографа как более чувствительного прибора по сравнению с пилодин-тестером также нашла широкое применение в селекционных программах, но оба метода основаны на локальном зондировании, и его экстраполяция на все дерево дает смещения оценок. Применение ригидометр-конструкции лишено недостатка, присущего двум вышеупомянутым методам, но он оказался сравнительно трудоемким для выполнения множественных замеров. Акустический метод оценки модуля упругости и плотности древесины чувствителен к наличию пороков древесины и позволяет снять противоречие целевых установок селекции, направленных одновременно на повышение скорости роста и плотности древесины. Радиационные методы успешно регистрируют внутрикольцевую плотность, но требуют применения дорогого оборудования. Преимущество NIR-спектроскопии (ближнего инфракрасного спектра) перед всеми остальными методами состоит в возможности оценивать химию древесины и выход целлюлозы, но она не дает прямой оценки и требует специальной калибровки. Таким образом, любая техника имеет свои ограничения, и краткий ее анализ может способствовать выбору варианта, наиболее пригодного для того или иного метода неразрушающего контроля.
Г.В. Шоев, А.А. Шершнев, Д.П. Полевщиков, Т.Ю. Шкредов, А.В. Кашковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия shoev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: модель Спаларта - Аллмареса, турбулентность, верификация, вычислительная газодинамика
Страницы: 77-92
Обсуждается численный конечно-объемный метод решения осредненных уравнений Навье - Стокса, замкнутых однопараметрической моделью турбулентности Спаларта - Аллмареса. Предлагаемый метод реализован в рамках расчетного кода HyCFS и верифицирован путем сравнения численных решений HyCFS с численными решениями кодов CFL3D и FUN3D. Рассмотрено три тестовых случая: обтекание плоской пластины, обтекание пластины с неровностью и течение спутной струи. Показано, что полученные численные решения хорошо согласуются. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных о скорости потока в слое смешения
П.Н. АНТОХИН1,2, А.В. ПЕНЕНКО2,3, М.Ю. АРШИНОВ1, Б.Д. БЕЛАН1, А.В. ГОЧАКОВ4 1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия apn@iao.ru 2Российский государственный гидрометеорологический университет, Санкт-Петербург, Россия aleks@ommgp.sscc.ru 3Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия 4Сибирский региональный научно-исследовательский гидрометеорологический институт, Новосибирск, Россия gochakov@sibnigmi.ru
Ключевые слова: численное моделирование, обратное моделирование, сопряженная задача, источники выбросов
Страницы: 214-221
Прогнозирование уровня загрязнения воздуха газовыми и аэрозольными компонентами в городах приобретает все большую значимость из-за их серьезного негативного воздействия на здоровье населения и растущих экологических рисков. Представлен подход к оценке и коррекции мощности выбросов антропогенных источников загрязнения атмосферы на основе прямого и обратного моделирования. В качестве инструмента прямого моделирования использовалась модель WRF-Chem, а обратного - разрабатываемая авторами система IMDAF. Результаты прямого моделирования обеспечили данные о метеорологических полях и распределении примесей, необходимые для решения сопряженных задач. Метод сопряженных задач позволил вычислить корректирующий коэффициент, определяющий, насколько необходимо изменить мощность источников, попавших в зону чувствительности, для достижения наилучшего согласия с измерениями. Предложенный подход может быть использован для улучшения прогноза качества воздуха, уточнения инвентаризаций антропогенных выбросов и разработки стратегий снижения экологических рисков в глобальном и региональном масштабах.
В статье проводится методологическое исследование программы дискурсного анализа высказываний ученых Д. Гилберта и М. Малкея. В дискурсном анализе любое действие, совершаемое ученым, понимается как социальное действие. Суть научной проблемы заключается в невозможности напрямую наблюдать социальное действие, представляющее из себя веер потенциальных возможностей. Интерпретация социального действия вариативна и зависит от характера высказываний ученых. Вариабельность социального действия непосредственно связана с вариабельностью высказываний ученых, что дает возможность выявить два репертуара - эмпиристский и условный, понимая их как социально заданные ориентиры. Повторяющиеся интерпретационные репертуары позволяют выделить феномен «формальной научной литературы» и «неформальной беседы». Главный тезис при решении указанной проблемы состоит в том, что лингвистические модели эмпиристского и условного репертуаров санкционируют выявление закономерностей перевода индивидуального знания в надындивидуальное знание общепризнанного содержания, здесь фиксируется наличие социальной нормы, управляющей методами рефлексивного представления проведенного исследования. Делается вывод, согласно которому социальное действие неправомерно понимать как заданный акт, поскольку рефлексия предлагает различные картины одного и того же внешне наблюдаемого события.
Создан композиционный материал металл-углерод на основе технического углерода и металлов (Ni и Co), исследованы его физико-химические и каталитические свойства в реакции окислительной десульфуризации нефти. Установлено, что процесс окисления серосодержащих соединений нефти можно проводить в достаточно мягких условиях: температура 60 °С, время процесса 90 мин, содержание катализатора 1-1.3 мас. %, молярное соотношение сернистое сырье/окислитель = 1 : 4. Более эффективной экстракционной системой для извлечения окисленных соединений серы из нефти является смесь диметилфорамида (ДМФА) и воды при объемном соотношении 9 : 1. При этом удается достичь высокой степени удаления серы - более 70 %.
А.В. Аттетков, А.В. Котович, Е.В. Пилявская
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва, Россия fn2@bmstu.ru
Ключевые слова: двухфазный пористый энергетический материал, ударно-волновое нагружение, температурное поле, критические условия инициирования химической реакции
Страницы: 89-99
Представлены обобщенные результаты численного анализа влияния мезоскопических процессов тепловой диссипации и теплопереноса на формируемое температурное поле в ударно-сжатом вязкопластическом пористом материале, содержащем сферические поры с тонким слоем пластификатора на поверхности затекаемых пор. Полученные результаты использованы для теоретической оценки влияния механических свойств фаз на критические условия ударно-волнового инициирования химической реакции в двухфазном пористом энергетическом материале.
Н.А. Маслов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия nmaslov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: лазерно-индуцированная флуоресценция, матрица возбуждения-эмиссии, метод главных компонент
Страницы: 68-75
Флуоресцентная спектроскопия, использующая сканирование длин волн возбуждения, представляет собой мощный химический, биологический и медицинский диагностический инструмент, позволяющий охарактеризовать распределение флуорофоров в образцах различной природы. Однако, когда флуорофоры изначально неизвестны, интерпретация больших наборов спектров флуоресценции, зависящих от длины волны возбуждения, значительно затрудняется, особенно если в измеренных матрицах возбуждения-эмиссии присутствуют потери данных вследствие случайных причин или систематических факторов. Предлагается использование метода главных компонент для восстановления повреждённых участков спектра, который, благодаря независимости спектров флуоресценции отдельных флуорофоров от длины волны возбуждающего излучения, позволяет делать это без потери данных.
Двухимпульсный синхронный метод возбуждения, используемый для дистанционной лазерной диагностики вещества, в последнее время вызывает огромный интерес, поскольку позволяет существенно расширить возможности традиционных методов одноимпульсного лазерного воздействия. Однако для практической реализации метода необходимы точная синхронизация моментов посылки последовательности лазерных импульсов и возможность автоматизированного контроля их временного положения. Очевидно, что двухимпульсная схема возбуждения требует усложнения аппаратуры и затрудняет применение метода. Стандартные средства синхронизации и контроля дорогие, громоздкие и не всегда применимы. Представлена специализированная система синхронизации лазерных импульсов с возможностью регистрации формы и положения импульсов возбуждающего излучения с последующим отображением их на единой временной шкале. Приведена структурная схема и технические характеристики устройства. Продемонстрирована ее работа в составе исследовательского стенда по дистанционному лазерному обнаружению фосфорорганических соединений двухимпульсным методом лазерной фрагментации лазерно-индуцированной флуоресценции. Разработанная система синхронизации может использоваться в оптических методах диагностики, предполагающих синхронное воздействие двух или более независимых лазерных источников, с возможностью установки и контроля временнóй задержки между их импульсами излучения.
А.А. Сухно1, В.В. Гулин2 1Московский авиационный институт, Москва, Россия volyakvlasti@mail.ru 2Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия kornet104@gmail.com
Ключевые слова: машинное обучение, черный ящик, эпистемическая непрозрачность, естествознание, предвзятость, пределы мышления, скрытая динамика, субъективные допущения
Страницы: 99-129
Цель статьи заключается в формировании подхода к теоретическому обоснованию применения методов машинного обучения (machine learning, ML) в естественных науках. Основное препятствие на этом пути - проблема «черного ящика», или «эпистемической непрозрачности», которая состоит в отсутствии доступа ко всем элементам процесса познания, осуществляемого с помощью ML. При разработке подхода авторы формулируют критерий, которому должно соответствовать решение этой проблемы. Авторы указывают, что причиной обращения к машинному обучению в естественных науках является ограниченная применимость традиционных аналитических и качественных методов в исследовании природы, поскольку человеческое мышление достигло своих пределов в процессе их использования ввиду сложности и многомерности изучаемых систем. Следовательно, решение проблемы «черного ящика» должно объяснять, как с помощью ML эти пределы можно преодолеть - как человеческое мышление может получить доступ к той области знания, которая ему недоступна вследствие его же собственных внутренних ограничений. В этой связи утверждается, что подход, стихийно сформировавшийся в рамках компьютерных наук, не может служить основой для решения указанной задачи. Такой подход предполагает внедрение существующих научных знаний в инструменты ML с целью борьбы с предвзятостью (bias), характерной для машинного обучения, - субъективными допущениями (assupmptions) исследователя, необходимыми для успешного обобщения за пределами обучающей выборки. Авторы показывают, что внедрение научных знаний в инструменты ML имеет лишь прикладное значение и не решает проблему теоретического обоснования, поскольку не соответствует предлагаемому ими критерию: оно не преодолевает пределы человеческого мышления, а только согласует результаты ML с уже известными научными знаниями.,
Необходимость смены парадигмы развития обусловила формирование концепции экономики замкнутого цикла (ЭЗЦ) и поиск практических путей перехода отраслей и сфер деятельности на новую модель. Несмотря на отмечаемую многими авторами ограниченность исследований применимости концепции ЭЗЦ в сфере туризма, растет понимание неизбежности циркулярного перехода и ширятся практики применения принципов ЭЗЦ субъектами туристского сектора экономики. Вместе с тем существует целый ряд серьезных как общих, так и характерных для сферы туризма организационных, экономических и институциональных ограничений, препятствующих формированию и развитию ЭЗЦ. Результаты исследований триггеров и барьеров позволяют назвать в качестве основных препятствий несформированность институциональных условий циркулярной трансформации туризма, в частности невключение целей перехода в стратегии и планы развития туризма и туристских дестинаций, а также неразвитость инфраструктуры, обеспечивающей функционирование ЭЗЦ. В данном исследовании предпринята попытка оценить уровень сформированности этих условий в туристском секторе экономики РФ. Цель исследования - определить, в какой степени в официальных документах стратегического планирования различных уровней управления отражены цели и задачи экологически ориентированной модернизации инфраструктуры и формирования инфраструктуры ЭЗЦ в туризме. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что на федеральном уровне ставятся цели и задачи по формированию ЭЗЦ и отдельных компонентов инфраструктуры ЭЗЦ, предпринимаются меры по обеспечению необходимых институциональных и организационных условий, хотя глубокое понимание концепции ЭЗЦ и осознание необходимости системного подхода к созданию инфраструктуры ЭЗЦ отсутствуют. На региональном и муниципальном уровнях такие цели не ставятся даже на долгосрочную перспективу, что является серьезным барьером для реализации федеральных инициатив, требует содержательного согласования целей и стратегий, обеспечивающих их достижение.
Ю. Хуа1, Ю. Тан1, Ж. Чен2 1College of Science, Hunan University of Science and Engineering, Hunan, China yuchunhua@huse.edu.cn 2School of Data Science, Guangzhou City University of Technology, Guangzhou, China chenzh@gcu.edu.cn
Ключевые слова: двухсеточный метод, смешанные конечные элементы P-P, схема L1, нелинейные дробные диффузионные уравнения
Страницы: 223-240
В статье представлен двухсеточный метод для решения нелинейных дробных по времени диффузионных уравнений. Во-первых, строится полностью дискретная схема с использованием P20- P1 смешанных конечных элементов и формулы L1 для пространственной и временной дискретизации соответственно. Во-вторых, анализируются устойчивость и погрешность полностью дискретной схемы. В-третьих, предлагается двухсеточный алгоритм, основанный на полностью дискретной схеме, и получены результаты анализа его устойчивости и ошибок. Наконец, приводятся некоторые численные примеры для подтверждения теоретических результатов.
И.В. Зырянов1,2, К.А. Непомнящих2, А.И. Труфанов2, В.А. Храмовских2, А.Н. Шевченко2 1Политехнический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, Мирный, Россия zyryanoviv@inbox.ru 2Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия nka@istu.edu
Ключевые слова: Надежность горных машин и оборудования, сетевой анализ временных рядов, сетевые маркеры работоспособности оборудования, прогнозирование отказов, карьерные самосвалы, двигатель внутреннего сгорания
Страницы: 78-89
Представлена практическая схема решения задачи контроля и прогнозирования технического состояния горных машин на реальных данных, поступающих с сенсоров, отслеживающих основные параметры карьерного автосамосвала. Выполнен сетевой анализ сигналов пятнадцати датчиков двух систем автосамосвала Komatsu HD1500-8: двигателя внутреннего сгорания и коробки переключения передач. В качестве узлов в сетевом описании выбраны временные ряды на протяжении одной смены работы машины, связи между узлами устанавливались исходя из сходства временных последовательностей. Близость временных рядов оценивалась с помощью алгоритма динамической трансформации времени DTW. Сети строились на базе пороговой модели с заданием порога “сходства между рядами”. Установлено, что отдельные сети реагируют на состояние неисправности автосамосвала в день ее наблюдения, накануне и на следующий день. Результаты свидетельствуют о дальнейшей возможности применения сетевого анализа для своевременного выявления неисправностей горных машин.
Н.Г. БОРИСОВА1, А.И. СТАРКОВ1, С.В. ПОПОВ1, М.А. ЕРБАЕВА2 1Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, Улан-Удэ, Россия nboris@list.ru 2Геологический институт им. Н.Л. Добрецова, Улан-Удэ, Россия sinolag@mail.ru
Ключевые слова: Ochotona dauurica, количество норных отверстий, пространственно-сбалансированный дизайн, рельеф, характеристики почвенного слоя, проективное покрытие растительности, обобщенные линейные модели
Страницы: 247-260
Текущие изменения климата и окружающей среды требуют надежного моделирования распределения видов для обоснования управленческих решений по смягчению их воздействия на биоразнообразие. Для такого моделирования необходимы соответствующие данные, определяющие распределение видов на локальном уровне. Даурская пищуха является удобным модельным видом для анализа последствий потепления климата из-за экстремальных климатических условий ее обитания (жаркое лето, очень холодная зима) и ее ключевой роли в степях Северной Азии. В исследовании мы количественно оценили факторы, влияющие на численность пищухи в локальном масштабе. На 236 площадках (10 × 10 м) мы измерили восемь факторов окружающей среды и подсчитали количество норных отверстий. Для выявления зависимости количества отверстий от факторов окружающей среды были использованы обобщенные линейные модели. Лучшие модели учитывают проективное покрытие густой высокой растительности, ориентацию, уклон, толщину, плотность, каменистость почвенного слоя в качестве предикторов. Пищухи статистически достоверно более многочисленны на участках, покрытых густой высокой растительностью и с большей толщиной почвенного слоя. Количество отверстий для нор значительно ниже на северных и восточных склонах. Выражена тенденция устраивать норы на пологих склонах и равнинах, на участках с менее плотным и каменистым грунтом. Разработанные модели достаточно неплохо предсказали количество норных отверстий на тестовых участках. Результаты демонстрируют, что набор проанализированных абиотических факторов предсказывает распространение даурской пищухи в локальном масштабе. Мы предполагаем, что среди проанализированных факторов есть прямые, возможно, влияющие на распространение даурской пищухи сходным образом в любой среде. Это особенности почвы, которые позволяют пищухам строить норы, и, вероятно, растительный покров. Другие факторы определяют влияние климата на микроклимат и пищевые ресурсы, и их влияние варьируется в зависимости от особенностей окружающей среды в различных локалитетах.
А.Г. Константинов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия konstantinovag@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Аммоноидеи, ладинский век, палеобиогеография, Бореальная область
Страницы: 775-789
Изучение пространственного распределения отдельных групп морских беспозвоночных в геологическом прошлом и анализ динамики их географической дифференциации во времени имеет большое значение как для выявления закономерностей их эволюции, так и для познания истории развития морских бассейнов. В работе, с учетом современных данных по палеонтологии и биостратиграфии бореального триаса, уточнен таксономический состав и распространение ладинских аммоноидей в различных регионах Бореальной области. Проведена зональная корреляция по аммоноидеям ладинских отложений северо-востока Азии, Британской Колумбии, Арктической Канады, Cеверной Гренландии, Свальбарда и Земли Франца-Иосифа, получена хронологическая основа для сравнительного анализа одновозрастных фаун аммоноидей. В результате качественного и количественного сравнительного анализа комплексов аммоноидей для различных фаз ладинского века установлено, что северо-восток Азии постоянно входил в состав Сибирской провинции Бореальной области. Обособление Канадской провинции Бореальной области произошло в конце фазы constantis благодаря проникновению трахицератид (род Protrachyceras ) в палеобассейны Арктической Канады. В дальнейшем, начиная с фазы maclearni, ее площадь увеличилась благодаря миграции тетических форм в палеобассейны Свальбарда. Миграции трахицератид, гимнитид и лобитид в бореальные палеобассейны из Тетиса, а также бореальных цветковитид и натгорститид в экотонные и тетические палеоакватории Британской Колумбии были обусловлены не только циркумполярными течениями, но были связаны, вероятно, с образом жизни аммоноидей и их обитанием в бóльшем или мéньшем спектре глубин морских бассейнов.
Построено приближенное решение уравнения Кана - Хилларда с логарифмическим потенциалом, используемым при моделировании разделения фаз бинарных сплавов. Уравнение Кана - Хилларда является нелинейным уравнением высокого порядка. Использование разностной схемы для уравнения Кана - Хилларда приводит к появлению громоздких схем. Для устранения недостатков таких схем уравнение Кана - Хилларда сведено к системе уравнений второго порядка с граничным условием Неймана, к которой применяется схема второго порядка, основанная на двумерном методе Кранка - Николсона. Доказана единственность полученного приближенного решения и выполнена оценка его погрешности. Исследованы законы сохранения массы и уменьшения полной энергии. Для подтверждения теоретических результатов приведены решения трех задач с различными начальными условиями
Н.В. Кичигина1, А.А. Рыбченко1,2, А.А. Юрьев1,2 1Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, Иркутск, Россия nkichigina@mail.ru 2Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия rybchenk@crust.irk.ru
Ключевые слова: селевые потоки, дождевые паводки, паводкоформирующие осадки, уровень воды, горные реки, Слюдянский район
Страницы: 84-92
Изучены основные гидроклиматические факторы формирования дождевых и селевых паводков, определено пространственное распределение опасности наводнений различного генезиса на территории Слюдянского района Иркутской области. Выполнен анализ максимальных уровней воды на шести гидропостах сети Росгидромета за 2001-2022 гг. Определены все случаи наводнений, когда были превышены значения критических уровней, соответствующие началу затопления. Для лет с наводнениями оценены паводкообразующие осадки и особенности циркуляции атмосферы. Определено, что наибольшую опасность представляют паводочные и селевые наводнения в Хамар-Дабанской приустьевой зоне. Селевые процессы здесь имеют наибольшее развитие, опасности подвергаются города Слюдянка и Байкальск, а также шлам-накопители закрытого Байкальского целлюлозно-бумажного комбината. В 2001-2022 гг. наводнения были зафиксированы на трех гидропостах в 2001, 2005 и 2019 гг. Наводнения в 2001 и 2019 гг. были паводочного генезиса, в 2005 г. - смешанного снегово-дождевого. Экстремальные осадки (до 200 мм за сутки и более, по данным метеостанции Хамар-Дабан), наряду с предшествующим увлажнением территории при меридиональной циркуляции атмосферы, являются основным фактором формирования здесь паводков и селей. Предгорные метеостанции отражают климат лишь прибрежной полосы. Наиболее репрезентативными для значительной части речных бассейнов являются данные высокогорной (1442 м над ур. моря) метеостанции Хамар-Дабан, где выпадает почти вдвое больше осадков, чем на предгорной территории. Эта разница в количестве выпавших осадков не учитывается при анализе данных наблюдений на метеостанциях, расположенных на предгорных территориях. Поэтому для горных водосборов актуально создание наблюдательной сети в высокогорных областях, где формируются дождевые паводки и селевые потоки, особенно там, где в предгорной части расположены населенные пункты.
На основе обработки экспериментальных зависимостей угла тангажа от времени при свободных колебаниях конуса с задней полусферической частью получены коэффициенты момента тангажа, эквивалентные коэффициенты демпфирования тангажа и спектральные характеристики угла тангажа и коэффициента момента тангажа на режимах автоколебаний. Выявлено, что зависимость эквивалентного коэффициента демпфирования тангажа от амплитуды колебаний имеет гиперболический характер. Показано, что в частотном спектре угла тангажа и коэффициента момента тангажа доминирует одна частота. Обнаружено отсутствие гистерезиса в зависимостях коэффициента момента тангажа от угла атаки при автоколебаниях.
С.И. Черных
Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, Россия serg2560380@yndex.ru
Ключевые слова: высшее образование, институциональный подход, продуктовый подход, моделирование образовательных взаимодействий, обучение, цифровая культура
Страницы: 115-127
Введение. В условиях стремительной цифровизации всех уровней общественной и индивидуальной жизнедеятельности исследования, связанные с конвергенцией традиционного обучения в цифровое пространство, особенно актуализируются. Статья посвящена комплексному рассмотрению соотнесенности стратегий обучения в высшей школе в рамках цифровой культуры как процессуального социотехнического феномена. Методология основывается на сочетании институционального и продуктового подходов как наиболее репрезентативных при анализе динамических процессов цифровизации. Обсуждение. Ведется множество дискуссий о достоинствах и рисках процесса взаимной конвергенции классического обучения и цифровой культуры. Рассматриваются новые образовательные практики, среди которых актуализируются персонализация, геймификация, микрообучение, использование больших данных и нейросетей в моделировании траекторий обучения и использовании образовательного контента и др. Выявляются (как возможности и как следствия) достоинства этих практик: индивидуализация обучения, повышение мотивации и вовлеченности субъектов в образовательные взаимодействия, эффект непрерывности в развитии образовательного потенциала личности и др. Вместе с достоинствами анализируются и риски. Традиционно к ним относят фрагментацию знаний, делегирование ответственности, снижение порога критического мышления, проблемы кибербезопасности, антропологизация гаджетов, «девальвация» живого опыта и многое другое. Это говорит об устойчивом тренде рассмотрения субъекта образования не только как «продукта» образовательных систем, но как «совокупной системы функций», которые он сможет выполнять, основываясь на развитом в системе образования личностном потенциале. Заключение. Формирование модели соотнесенности классического и цифрового форматов обучения находится в стадии становления. Сегодня происходит своеобразное «перераспределение активов», в процессе которого «цифровые собственники» (нейросети, образовательные платформы, чат-боты, ИИ-агенты и др.) «захватывают» пространство образовательных субъектов, начиная с государства и заканчивая семьей и индивидами. Эффекта от подобных стратегий не определяется.
Леонид Иванович Малышев (1931-2014) - один из крупнейших исследователей флоры Сибири, выдающийся специалист в области сравнительной флористики и флорогенетики, автор, вдохновитель и главный редактор проекта “Флора Сибири”. Вся трудовая деятельность Л.И. Малышева связана с изучением сибирской флоры. Материалы, собранные Малышевым во время многочисленных походов в труднодоступные районы Сибири и в составе комплексных международных экспедиций в Монголии и США, планомерно пополняли гербарные коллекции. Еще в 1977 г., анализируя информационные поисковые системы в гербариях зарубежных стран, в своей работе Малышев обосновал необходимость электронной обработки данных в гербарном деле и флористике. В 2017 г. через 40 лет после выхода этой статьи в ЦСБС СО РАН начал создаваться Цифровой гербарий, к настоящему времени в нем размещено свыше 113 тыс. оцифрованных изображений гербарных листов с полным текстом этикеток, из них более 4500 образцов собраны лично Малышевым или вместе с другими коллекторами. Наибольшее количество сборов представлено с территории России, а также Монголии, США, Республики Казахстан и Республики Таджикистан. В Цифровом гербарии ЦСБС СО РАН хранится 179 типовых гербарных образцов, выделенных Малышевым при описании 43 новых таксонов сосудистых растений.
Н.О. Кожевников
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия KozhevnikovNO@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Межповерхностная поляризация, эффект Максвелла-Вагнера, источник напряжения, источник тока, метод вызванной поляризации, метод переходных процессов
Страницы: 922-928
Статья на примере слоистой модели, которая может быть редуцирована к двухслойной, иллюстрирует отличия частотных и переходных характеристик межповерхностной поляризации в зависимости от того, какой источник - тока или напряжения - воздействует на геологическую среду. В материаловедении при изучении межповерхностной поляризации обычно используется источник напряжения. В этом случае ее проявления известны как эффект Максвелла-Вагнера. Что касается геофизического метода вызванной поляризации, в нем для воздействия на геологическую среду используется источник тока, вследствие чего частотные и переходные характеристики межповерхностной поляризации отличаются от предсказываемых теорией Максвелла-Вагнера. В принципе, частотные и переходные характеристики межповерхностной поляризации, измеренные с источниками тока и напряжения, содержат информацию о всех параметрах слоистой модели. Однако поляризация питающих электродов препятствует изучению эффекта Максвелла-Вагнера в массиве горных пород установкой с заземленной линией. Эта проблема снимается в индуктивном методе переходных процессов: во время выключения тока в генераторной петле в земле индуцируется вихревое электрическое поле, что в терминах теории цепей эквивалентно использованию источника напряжения.
С целью определения региональной специфики минерального состава сыродавленного масла и ядер орешков кедрового стланика (Pinus pumila), произрастающего в экологически чистом районе Магаданской области, проанализировано содержание 25 макро- и микроэлементов. Результаты проведенного исследования позволяют сделать вывод о том, что сыродавленное масло орешков кедрового стланика служит источником важнейших микроэлементов - Zn и Cr. Установлено, что орешки кедрового стланика являются ценным пищевым продуктом, так как включение в ежедневный рацион питания всего 100 г орешков способно наполовину удовлетворить суточную потребность взрослого человека в Mg, P, Cu, Se, Zn. Это позволяет рекомендовать сыродавленное кедровое масло и орешки кедрового стланика к включению в ежедневный рацион как биологически активную добавку, которая при регулярном применении в количестве не более 1-2 чайных ложки в день способна восполнять дефицит некоторых жизненно важных макро- и микроэлементов для лиц любого возраста. Превышения допустимых уровней токсичных элементов в исследованных образцах обнаружено не было, что позволяет констатировать экологическую безопасность районов произрастания орехоплодного дикорастущего древовидного кустарника.
Работа посвящена исследованию состава выходного сигнала лазерных активных оптических систем на парах металлов в различных условиях работы. Выполнена экспериментальная оценка влияния временных характеристик лазерных активных оптических систем на выходную мощность излучения. Предложен метод определения вклада усиленного спонтанного изучения (ASE) в выходной сигнал самосопряженной схемы и схемы с независимым источником подсветки. На основании экспериментальных данных установлен оптимальный момент времени поступления входного сигнала в активную среду усилителя для обеспечения максимального значения «сигнал/шум» на выходе. Для схемы с независимым источником подсветки при временной задержке (-4,3; +25,8) нс на осциллограммах наблюдается полное подавление ASE в выходном сигнале. Для самосопряженной схемы достигнуть полного подавления не представляется возможным. Минимальное значение ASE в самосопряженной схеме составило 80 мВт (≈ 2% от мощности выходного сигнала). Результаты работы могут быть полезны при исследовании усилительных характеристик активных оптических систем на парах металлов, а также при визуально-оптической диагностике в схемах лазерного монитора, реализованных на их основе.
Благодаря высокой чувствительности к изменениям условий обитания панцирные клещи являются перспективным биоиндикатором для оценки состояния экосистем. Представлены результаты анализа всех имеющихся сведений о разнообразии и биотопическом распределении орибатид Лапландского заповедника, которые были получены с 2015 по 2023 г., включая материалы Большой научной экспедиции, организованной при поддержке ПАО “ГМК “Норильский никель”. Обобщенный таксономический список орибатид Лапландского заповедника включает 94 вида/подвида из 55 родов и 31 семейства, из которых 17 видов впервые отмечены на данной территории, а Protoribotritia oligotricha Märkel, 1963 является новой находкой для фауны Кольского полуострова. Наибольшее разнообразие отмечено для семейств Brachychthoniidae (21 вид), Suctobelbidae (13), Oppiidae (9), Carabodidae (6), Crotoniidae и Ceratozetidae (по 5 видов). Исследованные сообщества орибатид образовали три кластера: “лесной” (сосновые леса и кустарничковая тундра); “тундровый” (лишайниковые тундры); “болотный” (пушицево-сфагновое болото). Сообщества “лесной” группы имели наибольшее сходство фаун между собой (35-42 %). Наименьшее сходство видового состава с другими сообществами панцирных клещей отмечено для сфагнового болота (8-12 %). В ходе мониторинга помимо численности и параметров альфа-разнообразия панцирных клещей следует обращать внимание на структуру доминирования, а также численность эвритопных видов (Oppiella nova (Oudemans, 1902) и Tectocepheus velatus (Michael, 1880)), которые могут служить дополнительными индикаторами изменений условий обитания. Полученные результаты - важный этап создания основы и формирования в перспективе долговременных рядов данных, которые позволят осуществлять контроль состояния территорий Лапландского заповедника, выявлять и отслеживать тренды.
С.С. Галазова, Т.М. Караев, Д.А. Тагаев
Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова, Владикавказ, Российская Федерация bubu1999@mail.ru
Ключевые слова: ресурсная комплементарность региона, территориально-ориентированный подход (place-based approach), виды и классификация ресурсной комплементарности, устойчивое региональное развитие
Страницы: 118-131
Статья посвящена новому территориально-ориентированному направлению регионалистики (place-based approach), фокусирующемуся на сравнительном анализе комплементарного взаимодействия ресурсов территории как необходимого условия устойчивого и конкурентного развития региона. В статье раскрыты понятийные характеристики ресурсной комплементарности региона, ее основные виды (организационная, институциональная, технологическая, пространственная, временная, факторная, информационная, процессная, функциональная, структурная), предложена классификация ресурсной комплементарности территории: внешняя и внутренняя, негативная и позитивная, а также комплементарность по различным видам связи ресурсов и другим признакам. На основе проведенного анализа сущностных, видовых и классификационных параметров ресурсной комплементарности региона в статье обосновывается вывод, что принцип комплементарности региональных ресурсов является не только базовым методологическим постулатом устойчивой региональной динамики, но и выступает важнейшим практическим направлением обеспечения взаимодополняемости региональных ресурсов с целью укрепления устойчивой конкурентоспособности территории.
В.В. МАЛАХОВА
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия malax@sscc.ru
Ключевые слова: эмиссия метана, Арктика, зона стабильности гидрата метана, численное моделирование
Страницы: 467-473
На основе численного моделирования получены оценки мощности и пространственное распределение зоны стабильности гидратов метана (ЗСГМ), связанной с существованием субаквальной мерзлоты. По результатам расчета природной температуры арктических морей по моделям из ансамбля CMIP6 с учетом сценария с высокими антропогенными выбросами парниковых газов (SSP5-8.5) установлено, что уменьшение ЗСГМ слабо зависит от современного потепления и происходит в основном со стороны нижней границы. Этот процесс является прежде всего следствием голоценовой трансгрессии моря и зависит от интенсивности геотермического потока. Получено пространственное распределение потоков метана из донных отложений, обусловленных разложением газовых гидратов при нарушении условий их существования. Оценка интенсивности эмиссии метана из морского дна в воду составила 15 Тг/год для периода 1850-2014 гг. и 16-17 Тг/год - до 2300 г. (соответствующие оценки интенсивности эмиссии из воды в атмосферу в работе не проводились). Существенное изменение интенсивности эмиссий метана из дна в воду маловероятно по крайней мере в следующие несколько тысяч лет. Полученные поля потоков метана из донных отложений могут быть использованы в численных моделях океана для оценки эмиссии метана в атмосферу.
С.А. Смирнов
Институт философии и права СО РАН, Новосибирск, Россия smirnoff1955@yandex.ru
Ключевые слова: поворот в истории философии, лингвистический поворот, прагматический поворот, антропологический поворот, смена онтологической установки, смена картины мира, методологический сдвиг
Страницы: 102-125
В статье ставится проблема, связанная с непроясненным содержанием такого метафорического понятия, как поворот в философии. Автор предлагает рассмотреть понятие поворота с разных точек зрения и на разном материале. Предлагается выделить в этом понятии разные типы поворотов, такие, как смена картины мира, смена онтологической установки, смена методов или способов мышления (методологический поворот), смена научной темы или повестки. Различные варианты понимания поворота в философии иллюстрируются на разном конкретном историко-философском материале различных поворотов: лингвистического, прагматического, антропологического. Показано, что в большинстве своем носители тех или иных поворотов в ХХ в. предлагали фактически смену повестки и доказывали связанную с этим необходимость поиска новых средств и методов исследования. При этом в основании данных исследований сохранялись старые онтологии и установки. Смена повестки происходила в течение всего века достаточно часто, и список поворотов постоянно растет. Вместе с тем не каждый вновь объявленный поворот может называться собственно поворотом, поскольку не предполагает ни смены онтологии, ни методологического сдвига, ни смены картины мира.,
Оптико-акустические преобразователи (ОАП) могут быть использованы во всех приложениях прикладной оптики, где требуются прецизионные измерения мощности электромагнитного излучения. Они относятся к тепловым волюметрическим приёмникам «полного спектра», имеют постоянную спектральную чувствительность в очень широком диапазоне (0,3-10000 мкм) и позволяют измерять как постоянные потоки электромагнитного излучения мощностью от 10 -11 Вт с динамическим диапазоном 80 дБ, так и фемтосекундные тераваттные лазерные импульсы. Метрологические параметры ОАП в основном определяются конструкцией чувствительных элементов, осуществляющих акустомеханическое преобразование. Анализируются методы увеличения чувствительности классических мембранных чувствительных элементов за счёт использования новых материалов, оптимизации геометрии, гофрирования и краевой перфорации, а также применение кантилеверов в качестве новых высокочувствительных элементов датчиков давления. Представлены предельные возможности как классических, так и новых методов прецизионных измерений деформации чувствительного элемента ОАП, вызванного давлением расширяющегося газа.
Рассматривается вопрос методики объективной периодизации возрастного развития древостоев применительно к производным южно-таежным березнякам в ходе демутационной смены березы ( Betula L.) елью ( Picea A. Dietr.). При анализе возрастного ряда березняков обосновано разделение периода господства березы на несколько стадий, существенно различающихся по качественному состоянию ее популяции. Выделено четыре стадии возрастного развития березы: возобновления (до смыкания крон отдельных деревьев в единый полог), молодости (активный рост до достижения количественной спелости), созревания (медленный рост до достижения естественной спелости), зрелости (постепенный распад березового древостоя). На основе стадий возрастного развития березы выделены фазы возрастной динамики производных южно-таежных березняков: образования мелколиственного древостоя, внедрения ели под полог активно растущего березового древостоя, стабилизации двухъярусного березово-елового древостоя и смены пород по мере распада березового древостоя.
О.А. Кучай, Н.А. Бушенкова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия bushenkovana@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Сильнейшие коровые землетрясения, афтершоковая и фоновая сейсмичность, скалярный сейсмический момент, поле аномалий скорости Р-волн, Центрально-Азиатский регион
Страницы: 1056-1067
Рассмотрено распределение более трех десятков сильнейших внутриплитных коровых землетрясений (с Мw ≥ 6.9), зарегистрированных на территории Центральной Азии (20-55° с.ш., 55-120° в.д.) за временной период 1973-2022 гг., в том числе уровень их афтершоковой деятельности и фоновая сейсмичность в поле скоростных неоднородностей среды. Анализ фоновой и афтершоковой сейсмичности с mb(isc) ≥ 4.5 (по данным Международного сейсмологического центра (ISC), http://www.isc.ac.uk) осуществлялся на площадках очаговых областей 3° × 3°. В пределах площадок рассчитывалась суммарная величина скалярного сейсмического момента фоновой сейсмичности и афтершоковой последовательности. Фоновая сейсмичность оценивалась за 50-летний временной период до и после главного землетрясения и его афтершоков. Длительность серии повторных толчков ограничена одним годом. На фоне комплексной сейсмотомографической модели Азии (на срезе глубин ~ 50 км) сильные коровые очаги 24 землетрясений в основном тяготеют к зонам смены знака аномалий скорости Р- волн, три землетрясения регистрируются в зоне пониженных скоростей и четыре - в зоне повышенных скоростей. Наибольшие значения суммарных скалярных сейсмических моментов, высвободившихся в процессе реализации фоновой сейсмичности, располагаются в пределах отрицательных аномалий скоростей Р -волн, а также вдоль границ смены знака аномалий. При высвобождении скалярных сейсмических моментов в процессе афтершоковой и фоновой деятельности, а также главного события преимущественные значения остаются в пределах E+27. Повышенные значения (E+28) характерны для зон смены знака аномалий и области положительных аномалий скорости Р -волн. В очаговой зоне шести областей (3° × 3°) наблюдаются низкие значения суммарных скалярных сейсмических моментов фоновых и афтершоковых событий. Выдвинуто предположение о том, что в этих зонах произошла реализация предельной магнитуды за 100-летний период (1901-2022 гг.), и снятие накопленных напряжений могло осуществиться именно через сильнейшие землетрясения.
П. Сюй1,2, Ц. Сюй3 1Университет Китайской академии общественных наук, Пекин, КНР xupoling@163.com 2Китайская академия общественных наук, Институт исследований России, Восточной Европы и Центральной Азии, Пекин, КНР 3Профессионально-технический колледж промышленности и коммерции г. Иу, Иу, КНР xujianhui7@126.com
Ключевые слова: неравномерность пространственного развития Китая, Стратегия масштабного развития Западного макрорегиона КНР, Стратегия возрождения старопромышленной базы Северо-Востока КНР, модернизация, политика реформ и открытости КНР, индексы оценки качества экономического развития
Страницы: 186-230
Стратегия масштабного развития Западного макрорегиона КНР - это важная национальная стратегия регионального экономического развития, направленная на углубление мер политики реформ и открытости в период быстрого экономического развития Китайской Народной Республики. Данная Стратегия была официально представлена в 2000 г., после чего она прошла такие исторические этапы, как разработка внутриполитических мер, ускорение строительства инфраструктуры, определение приоритетных ключевых областей, оптимизация охраны окружающей среды и повышение качества жизни населения. За более чем 20 лет реализации этой национальной стратегии Западный макрорегион Китая добился значительных успехов в увеличении совокупного объема экономики, в реорганизации структуры промышленности, в привлечении инвестиций, в строительстве инфраструктуры, в повышении степени открытости внешнему миру, в улучшении качества жизни людей и окружающей среды. Применяя систему индексов оценки качества регионального экономического развития, можно обнаружить, что эффект повышения качества регионального экономического развития в Западном макрорегионе весьма значителен. Запад - это макрорегион КНР, обладающий обширными территориями. Вследствие действия географического фактора Западный макрорегион в ходе развития по-прежнему сталкивается с такими проблемами, как трудности трансформации и модернизации промышленности, слабый региональный потенциал технологических инноваций и тяжелое долговое бремя. Потребуется длительное время, чтобы этот макрорегион избавился от необходимости внешней финансовой поддержки и добился развития экономики за счет внутренних ресурсов. Пространственное развитие КНР требует поддержки государственными мерами и скоординированного развития передовых и отстающих регионов. В то же время формирование у Западного макрорегиона способности развиваться с опорой на собственные силы, а также возможности развиваться независимо является ключом к обеспечению конечного успеха Стратегии масштабного развития Западного макрорегиона КНР.
В последнее время доминирующая философская парадигма в западных социально-политических науках (СПН) рядом исследователей подверглась критике и была обоснована необходимость перехода к новой, квантовой, трансдисциплинарной парадигме, использующей идеи, концепты и формализм квантовой механики. Мы утверждаем, что необходимость такого перехода обусловлена тем, что в основании доминирующей парадигмы лежат устаревшие предпосылки и посылки философии модерна, от которых действительно следует отказаться. Мы также согласны с тем, что именно квантовая механика содержит в себе потенциал новой философии. В то же время мы утверждаем, что то, что многими авторами принимается за «квантовую парадигму» в СПН, на самом деле в значительной степени представляет собой не столько выход за пределы парадигмы модерна, сколько её постмодернистскую радикализацию. Другими словами, предлагаемая этими авторами альтернатива оказывается псевдоквантовой. В качестве подлинной квантовой альтернативы нами предлагается концептуальная схема контекстуального квантового реализма.
Ф.А. Святкин1, В.Д. Лычаков1,2, Ю.В. Усов1, А.С. Матяш1, Б.Ф. Балунов1, Ю.Г. Сухоруков1, П.В. Егоров1 1ОАО «НПО по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова», Санкт-Петербург, Россия sviatkinfa@ckti.ru 2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия lychakovvd@ckti.ru
Ключевые слова: реакторная установка БРЕСТ, смешивающий подогреватель, система регенеративного подогрева, недогрев, капельная модель
Страницы: 279-285
Для детального исследования теплообмена воды и водяного пара при высоком давлении была создана и испытана полновысотная модель узла смешения потоков теплообменивающихся сред (СППВ). Результаты испытаний показали, что недогрев питательной воды до температуры насыщения на выходе из модели СППВ не превышает 1 и 2 °С при двух- и однотарельчатом выполнении водораздающего узла модели соответственно. Использование капельной модели предпочтительно для теплового расчета отсека нагрева СППВ.
Р.М. Габбасов1, В.Д. Китлер1, В.Г. Прокофьев1,2, А.М. Шульпеков1 1Томский научный центр СО РАН, Томск, Россия 2Томский государственный университет, Томск, Россия
Ключевые слова: СВС, излучение, волна горения, критические условия перехода волны горения
Страницы: 92-100
Экспериментально и расчетно-теоретически рассмотрены особенности распространения волны высокотемпературного синтеза через воздушный зазор. Использовались образцы цилиндрической формы, выполненные из шихты различного состава. Найдены критические значения ширины воздушного зазора, при которых еще возможен переход волны горения от одного образца к другому. В зависимости от параметров реагирующей смеси на основе построенной математической модели рассчитан эффективный коэффициент излучения с торцевой поверхности горящего образца, согласованный с экспериментальными данными.
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 свободном падении в воздухе, стадии симметричного и асимметричного горения, движение частицы, температура горения, коэффициент аэродинамического сопротивления
Страницы: 95-112
Исследовано горение алюминиевых частиц-агломератов диаметром 215 ÷ 840 мкм в свободном падении в воздухе при атмосферном давлении. Первоначально сферически-симметричное горение сменяется асимметричным, происходит фрагментация; в итоге процесс горения заканчивается с образованием оксидного остатка. Перечисленные события характеризуются соответствующим временем. В данной статье определена длительность стадии симметричного горения --- в среднем 0.5 ± 0.1 по отношению к времени горения. Получены эмпирические аппроксимирующие зависимости координаты и скорости от времени (x(t) и v(t)) для частиц разных диаметров. Для проведения аналитических расчетов движения горящих частиц вязкость воздуха в окрестности частицы выбрана равной 6.98 · 10-5 Па · с, что соответствует осредненной температуре 2 005 К. Путем сопоставления эмпирических и расчетных зависимостей x(t ) и v(t) определен эффективный аэродинамический коэффициент сопротивления частицы в зависимости от ее размера в форме Cd ( D, Re) = (9.33 + 0.13D)/Re, где Re --- число Рейнольдса из диапазона 0.2 < Re < 5.2. Для оценочных расчетов можно принять Cd = 77/Re.
Перспективными адсорбентами, нормализующими содержания ионов меди(II) и цинка в организме человека, могут выступать продукты питания, которые содержат пектин или достаточное количество клетчатки. В рамках данного исследования проанализированы зависимости величины адсорбции ионов меди(II) и цинка (в интервале молярных концентраций ионов металла 1.25-5 ммоль/л) продуктами питания растительного происхождения (картофель, морковь, редька, тыква, цветная капуста, брокколи, кабачок, банан, слива, яблоко) в зависимости от ряда параметров: температуры (20, 100 °С), кислотности среды (рН 2.0, 6.5), времени адсорбции (20-60 мин). Установлено, что адсорбция ионов меди(II) и цинка продуктами питания в среднем в 1.2 раза больше после термообработки последних, чем без нее. Однако при увеличении продолжительности адсорбции (с 20 до 60 мин) величина адсорбции указанных ионов без предварительной термообработки продуктов питания повышается в среднем в 1.9 раза, а после термообработки - в 1.3 раза. При повышении кислотности среды (снижение рН с 6.5 до 2.0) величина адсорбции ионов цинка уменьшается в среднем в 1.9 раза, ионов меди(II) - в 1.2 раза. Для поиска зависимости величины адсорбции от времени и от концентрации ионов металлов построены несколько моделей регрессии: линейная, квадратичная, кубическая, степенная, логарифмическая, гиперболическая, показательная, экспоненциальная. На основании сопоставления регрессионных моделей по корреляции и средней ошибке аппроксимации выбраны зависимости, которые максимально приближенно описывают адсорбцию ионов цинка при исследованных параметрах и могут быть использованы для расчета необходимого количества овощей и фруктов для корректировки питания с целью нормализации содержания ионов цинка в организме человека.
Ч.А. Цгоев1, Д.И. Сахаров1, М.А. Братенков1, В.А. Травников1, А.В. Середкин1,2, В.В. Калинин1, Д.В. Фомичев1,3,4, Р.И. Мулляджанов1,2 1Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия c.tsgoev@g.nsu.ru 2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия a.seredkin@g.nsu.ru 3Университет "Сириус", Краснодарский край, федеральная территория "Сириус", Россия dvafomichev@rosatom.ru 4Государственная корпорация "Росатом", Москва, Россия
Ключевые слова: физически информированные нейросети, глубокое обучение, система уравнений Навье - Стокса
Страницы: 108-121
Представлены некоторые аспекты использования физически информированных нейронных сетей на примере решения двумерной стационарной задачи об обтекании препятствия с использованием уравнений Навье ̶ Стокса. Исследуется влияние функции активации, количественных параметров обучающей выборки, адаптивной регуляризации и адаптивных сеток на качество и точность решений в рамках фиксированной архитектуры нейронной сети. Проводится анализ взаимосвязи между этими факторами и качеством моделирования для выявления оптимальных условий повышения точности и устойчивости решений
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
