МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

В статье исследован неявный метод разложения эрмитовых сплайнов 7-й степени на серию “ленивых” вейвлетов со смещенными носителями. Обосновано расщепление алгоритма вейвлет-преобразования на параллельное решение четырех пятидиагональных систем линейных уравнений со строгим диагональным преобладанием. Представлены результаты численных экспериментов по точности на многочленах и сжатию сплайн-вейвлет разложений.

В данной части учебного пособия представлены 7 лабораторных работ, охватывающих различные аспекты обработки выборочных данных, получаемых при наблюдении и эксперименте. Все лабораторные работы разработаны на основе двух программных пакетов: Statistica и Excel.

Цель: разработать методику статистического анализа достоверности тестовой формы контроля знаний, отличающуюся от известных подходов наличием правила вычисления критериальных баллов теста по эмпирическим данным экзаменационных оценок. Методы: предложен вероятностно-статистический подход к проверке достоверности теста в виде методики последовательного выборочного анализа, позволяющей выносить суждения на заданном уровне значимости. Результаты: разработана методика оценки достоверности теста, включающая в себя корреляционный анализ результатов тестирования и экзаменационных оценок, проверку гипотезы о виде закона распределения результатов тестирования и построение правила вычисления критериальных баллов на основе эмпирических частот экзаменационных оценок. Практическая значимость: разработанная методика способствует научно обоснованному внедрению тестов в учебный процесс, показано ее успешное применение для оценки достоверности тестов по дисциплине -Методика пре подавания русского языка как иностранного (РКИ)*.

Биотопливо является самым древним видом топлива, однако проблема его эффективного энергетического использования до сих пор остается актуальной во всем мире. Северо-Западный регион обладает огромными запасами древесины, поэтому для него наиболее важным является максимально эффективно использовать древесную биомассу в различных направлениях хозяйственной деятельности. Вовлечение в топливно-энергетический баланс древесного биотоплива позволяет уменьшить негативное влияние объектов энергетики на окружающую среду и сохранить потенциал невозобновляемых видов топлива для будущих поколений. В последнее время особый интерес вызывают исследования, направленные на изучение эффективности использования древесного биотоплива. Целью работы являлось исследование процесса термического разложения древесного биотоплива различных пород и определение кинетических характеристик процесса на основе термогравиметрических данных. Биотопливо разных пород древесины было собрано в Архангельской области. Исследования проводились как в инертной, так и окислительной средах при изменении температуры от 20 до 1300 °С и скорости нагрева 5, 10 и 20 °С/мин. Кинетический анализ был проведен в рамках термического разложения холоцеллюлозы различных видов биотоплива при использовании термогравиметрических данных, основанных на моделях Фридмана и Озава–Флинн–Уолла. Проведенные эксперименты позволили определить температурные диапазоны и скорость изменения массы древесного биотоплива при выходе летучих веществ, а также кинетические параметры, характеризующие этот процесс. Результаты выполненных исследований следует использовать при расчетах процессов и установок, связанных с термической подготовкой, энерготехнологической переработкой или сжиганием различных видов биотоплива.

В данной статье проведен анализ частоты встречаемости полиморфизма -786Т>С гена эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3) среди практически здоровых юношей в возрасте 18–22 лет, постоянно проживающих в условиях Европейского Севера. Выявлено, что наиболее редким аллельным вариантом полиморфизма является вариант СС. Данный вариант характерен для 11,2 % обследованных, что согласуется с общемировыми данными. У юношей с нормотонической реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку статистически значимой разницы в продукции вазоактивных эндотелиальных факторов в зависимости от полиморфизма -786Т>С гена NOS3 выявлено не было. Наиболее неблагоприятным аллельным вариантом полиморфизма в отношении формирования периферической вазоконстрикции в ответ на физическую нагрузку является вариант СС. Среди лиц с генотипом СС у 57,9 % наблюдалась гипертоническая реакция при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой. При этом фоновые показатели индекса периферического сопротивления сосудов в покое значительно не различались у всех обследованных с гипертонической реакцией вне зависимости от генотипа и соответствовали норме. Среди всех лиц с гипертонической реакцией максимальные значения индекса периферического сопротивления сосудов после нагрузки были выявлены также у лиц с генотипом СС. Однако статистически значимой разницы в продукции вазодилататора оксида азота (NO) в зависимости от генотипа выявлено не было, при этом наиболее низкий уровень NO наблюдался у лиц с генотипом СС. В то же время уровень эндотелина-1 (ЭТ-1) и величина индекса NO/ЭТ-1 статистически значимо отличались у лиц с генотипом СС по сравнению с генотипами СТ и ТТ. Таким образом, у юношей с генотипом СС наблюдался сдвиг баланса продукции вазоактивных эндотелиальных факторов в сторону вазоконстрикции главным образом за счет повышения продукции ЭТ-1. В целом результаты исследования позволяют оценить гомозиготный вариант СС полиморфизма -786Т>С гена NOS3 как предиктор возникновения эндотелиальной дисфункции, формирования периферической вазоконстрикции и артериальной гипертензии в будущем.

Методические указания содержат: основные теоретические сведения об использовании материалов аэро- и космической съемки в интересах специалистов лесного хозяйства, связанные с изучением и обработкой аэрофотоснимков на бумажной основе с использованием простейших измерительных и стереоприборов; порядок выполнения работ; рекомендуемую литературу; приложения.

В работе рассмотрен вопрос взаимодействия технических лигносульфонатов с гидратированным оксидом алюминия и его формой, содержащей аминоэпихлоргидринную смолу Водамин-115. Сорбцию проводили в статических условиях при изменяющихся параметрах проведения реакции (время; рН; концентрация лигносульфонатов; масса сорбента; добавки, способные взаимодействовать с лигносульфонатами с образованием полиэлектролитных комплексов). Процесс сорбции контролировали по изменению значений рН, концентрации лигносульфонатов и ионов алюминия фотометрическим и комплексонометрическим методами. Показано, что лигносульфонаты взаимодействуют с оксидом алюминия и его модифицированными формами при широком варьировании условий сорбции с образованием моно- и полимолекулярных слоев лигносульфонатов на поверхности сорбента. На примере добавок катионного полиэлектролита, способного образовывать полиэлектролитные комплексы с лигносульфонатами, показано увеличение сорбционных свойств оксида алюминия, как и в случае добавки соли алюминия, что указывает на преимущество адсорбции лигносульфонатов в составе комплекса с ионами алюминия. Поверхностный слой осажденного лигносульфоната проницаем для ионов алюминия, образующихся при растворении матрицы сорбента, что обеспечивает условия образования комплекса с алюминием и его дальнейшего осаждения.

Методические указания содержат лабораторные работы, задания для самостоятельной работы студентов и методические указания к их выполнению и приведены тестовые задания для самоконтроля по дисциплине «Методы контроля и анализа веществ».

Зимний период основными загрязнителями воздуха в городе Архангельске являются предприятия теплоэнергетики и траспорт, в результате действия которых в атмосферу поступают не только агрессивные газы, но и взвешенные частицы и тяжелые металлы, содержание которых не определяется в сети Гидромета. Поэтому информация о поллютантах в городской среде является неполной. Наше исследование направлено на получение дополнительной информации о составе взвешенных частиц и снега в черте города Архангельска вдоль основных транспортных магистралей Соломбальского, Октябрьского, Ломоносовского округов и округа Варавино-Фактория в 2013 году. Определены значения физико-химических характеристик снежного покрова: удельная электропроводность, рН, содержание взвешенных частиц. Методом жидкостной хроматографии с использованием ВЭЖХ-системы LC-20 «Prominence» определено содержание калия, натрия, магния, кальция. Содержание тяжелых металлов (железа, марганца, меди, свинца, кадмия, кобальта, хрома) определили методом атомно-эмиссионной на спектрометре ICPE-9000. Содержание растворимых форм тяжелых металлов в талой воде не превышает ПДК (мг/дм 3). Построен геохимический ряд распределения растворимых форм щелочных и тяжелых металлов в снежном покрове придорожной полосы в черте города Архангельска, который может быть представлен следующим образом: Na>Ca>Mg>K>>Fe≈Mn>Cu>Pb>Ni>Co>Cr>Cd. Исследование элементного состава твердых частиц было проведено с помощью сканирующего электронного микроскопа «Sigma VP» («Carl Zeiss»), оборудованного системой энергодисперсного анализа «INCA Energy» («OXFORD»). В структуре твердых частиц обнаружено присутствие щелочных, щелочноземельных металлов, а также железо, титан. Из неметаллов присутствуют углерод, кремний и сера.

2 сентября 2012 г. исполнилось 60 лет руководителю Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, руководителю Комитета Союзного государства по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения природной среды и председателю его совместной коллегии, заслуженному метеорологу Российской Федерации Александру Васильевичу Фролову.

Опасные явления в июне 2012 г. 31 мая - 8 июля в Приволжском федеральном округе отмечался комплекс опасных и неблагоприятных явлений: в Оренбургской области 2 июня в Каренском районе отмечался шквал, скорость ветра была 25-28 м/с (по шкале Бофорта) ; в Свердловской области 3 и 4 июня ветер усиливался до 23-25 м/с, 4 июня прошли сильные ливни, выпало осадков 31 мм за 3 ч.

ре на уровне АТ-10 располагавшийся над полюсом антициклон в течение всего месяца имел геопотенциал ниже нормы на 15-20 дам. В последней пятидневке августа началась перестройка циркуляции на зимний режим, завершившаяся к 1 сентября формированием циркумполярного вихря. В экваториальной стратосфере в августе сохранялась восточная фаза ветров квазидвухлетнего цикла.

Опасные явления. 11 апреля 2012 г. в Ямало-Ненецком автономном округе (Красноселькуп, Толька, Новый Уренгой) отмечался очень сильный ветер силой 29-31 м/с. Пострадало 87 жилых домов, повреждены опоры ЛЭП.

Опасные явления. 17-19 марта в Хабаровском крае отмечался комплекс метеорологических явлений погоды: выпал снег (до 10 мм осадков за 12 ч), наблюдалась метель, по долинам рек ветер усиливался до 18-20 м/с. Днем 20 марта в северной части Сахалина мела сильная метель с видимостью 50-500 м и продолжительностью более 12 ч при ветре 20-29 м/с, в Советской Гавани порывы ветра достигали 30 м/с.

Проведен анализ процессов заторообразования, имеющих антропогенный характер, в среднем течении реки Лена в 2001 и 2010 гг. Показаны особенности заторообразования, весеннего наводнения и затопления населенных пунктов на территории Республики Саха (Якутия), связанные с проведением превентивных мероприятий.

Опасные явления. Аномально холодная погода стояла 29 января - 3 февраля в Новосибирской, Томской, Кемеровской областях, Алтайском крае и Республике Алтай; 29 января - 2 февраля в Омской области со среднесуточной температурой воздуха на 10-19 {0}С ниже нормы (минимальная температура ночью -40... -42 {0}С) ; 31 января - 2 февраля на юге Тюменской области со среднесуточной температурой на 10-16 {0}С ниже нормы.

Опасные явления. Сильное налипание мокрого снега наблюдалось 2 января в Рязанской области (диаметр отложения до 40 мм), в Воронежской области (47 мм), а также в Тамбовской области (22-23 мм). Аномально холодная погода со среднесуточной температурой ниже нормы на 7 {0}С и более наблюдалась 2-12 января на Камчатке - минимальная температура воздуха ночью была -44-46 {0}С, 10-15 января - в Комсомольском, Амурском, Вяземском районах Хабаровского края.

Представлены результаты измерений температуры воздуха, направления ветра и относительной влажности воздуха на высотной метеорологической мачте в городе Обнинск. Розы ветров и максимальные суточные значения температуры сравниваются с аналогичными климатическими характеристиками, полученными для периода 1970-2009 гг. Показано, что период с 15 июля по 18 августа 2010 г. был аномальным как по характеристикам температуры воздуха, так и по распределению направления ветра.

Неблагоприятные метеорологические явления в декабре 2011 года. В Самарской области днем 6 декабря и ночью 7 декабря на севере наблюдался гололед (диаметр отложения 3-6 мм) при усилении южного ветра до 15-22 м/с. В городе Чита была аномально холодная погода со среднесуточной температурой ниже нормы на 7 {0}С: 15 декабря - 28, 8 {0}С, 16 декабря - 27, 6 {0}С. Ночью 31 декабря в Рязани отмечалось отложение мокрого снега диаметром 22 мм.

Рассмотрена новая автоматизированная система инженерных гидрологических расчетов, предназначенная для обобщения данных гидрологических наблюдений за многолетний период и использования в практике строительного проектирования, а также при решении разных гидрологических задач инженерной гидрологии. Большое внимание уделено расчету кривых обеспеченностей по неоднородным данным гидрометрических наблюдений.

Опасные явления. В период с 19 ч 6 ноября до 7 ч 7 ноября в Ахтынском районе Дагестана прошел очень сильный снег, выпало до 40 мм осадков. Днем 6 и ночью 7 ноября в Анабарском и Булунском районах Якутии мела сильная метель продолжительностью 8-12 ч с ухудшением видимости до 200-500 м, местами до 40-60 м при среднем ветре 18-23 м/с с порывами 26-31 м/с. 9 ноября в горной части Туапсинского района дул юго-западный ветер с порывами 30-31 м/с.

Неблагоприятные метеорологические явления. 2 сентября 2012 г. на юге Таймырского Долгано-Ненецкого муниципального района Красноярского края порывы северо-восточного ветра достигали 23 м/с. 3 сентября в Ханты-Мансийском автономном округе отмечались сильные грозовые дожди (30-38 мм). 3 и 4 сентября на большей части Новосибирской, Томской областей, Алтайского края отмечались дожди от небольших до умеренных (3-9 мм за 12 ч), ветер до 12-16 м/с, в Томской области были грозы.

Атмосферная циркуляция. В верхней стратосфере на уровне АТ-10 располагавшийся над полюсом антициклон в течение всего месяца имел геопотенциал ниже нормы на 15-20 дам. В последней пятидневке августа началась перестройка циркуляции на зимний режим, завершившаяся к 1 сентября формированием циркумполярного вихря. В экваториальной стратосфере в августе сохранялась восточная фаза ветров квазидвухлетнего цикла.

29 октября 2012 г. исполнилось 95 лет Нудельману Айзику Вольфовичу — советскому метеорологу, который работал инженером Главного управления гидрометеослужбы СССР.

Опасные явления. 1-3 июля на юге Новосибирской области, в Алтайском крае и Кемеровской области отмечался комплекс метеорологических явлений погоды: грозы, местами сильные дожди (15-38 мм за 12 час. ), в предгорьях Алтайского края прошел очень сильный дождь (32 мм за 12 час. ). 1 июля в Тогульском районе Алтайского края отмечалось шквалистое усиление ветра (свыше 20 м/с по шкале Бофорта).

Неблагоприятные метеорологические явления. 8 октября на юге Таймырского Долгано-Ненецкого муниципального района (Красноярский край) дул южный ветер 10-15 м/с, порывы до 20 м/с. 11 октября в Калининградской области порывы юго-западного ветра на метеостанции Балтийск достигали 21 м/с. Со смещением циклона с Японского моря на северо-восток 23 октября в Южно-Курильском и Курильском районах был связан сильный дождь (31-37 мм).

Опасные явления. Аномально жаркая погода наблюдалась 1-9 июня в Ямало-Ненецком автономном округе, среднесуточная температура воздуха на 10-24 {0} С превысила климатическую норму, 5-9 июня в Ханты-Мансийском автономном округе - на 10-13 {0} С. 1-3 июня отмечались заморозки в воздухе и на поверхности почвы в Забайкальском крае и в Бурятии.

21 июля 2011 г. исполнилось 60 лет директору Центральной геофизической обсерватории, почетному работнику гидрометслужб Украины и России Александру Александровичу Косовцу.

В мае 2011 г. осредненное за месяц поле геопотенциала в средней тропосфере (изобарическая поверхность 500 гПа) было очень неоднородным - присутствовали значительные аномалии противоположного знака. В околополярной области геопотенциал H [500] был больше климатической нормы. Наиболее интенсивными, особенно во второй половине месяца, были гребни, направленные сюда с Восточной Сибири (аномалия 14 дам) и Канадского арктического архипелага (аномалия 10 дам).

10 января 1935 г. в городе Саратов была создана авиаметеостанция для обслуживания авиации. Наблюдения за погодой на метеостанции проводились каждые 2 ч., велось регулярное самолетное зондирование нижних слоев атмосферы, дважды в день проводились шаропилотные наблюдения.

Метеорологические явления. Сильный мороз отмечался 1 марта в Татарстане (до -34{0} C), 1-5 марта в Челябинской области (-35... -38{0} C). Аномально холодная погода отмечалась 1 и 2 марта в Рязанской области, среднесуточная температура воздуха на 7-14{0} C была ниже нормы. В Краснодарском крае 7 марта отмечалось сильное налипание мокрого снега (диаметр 50-82 мм).

Гидрологические явления. В феврале 2011 г. приток воды в большинство водохранилищ на Волге и Каме был на 20-55% больше нормы для этого времени года. На реках северо-запада европейской территории России приток воды к ГЭС превысил норму на 40-90%. Приток воды в водохранилища на реках Карелии был близким к норме или несколько меньше ее.

В настоящее время АМСГ Орск - это квалифицированные специалисты, работающие на современном оборудовании. Работа в авиации всегда связана с обеспечением безопасности полетов, эту главную задачу сотрудники станции выполняют в полном объеме.

20 декабря 2009 г. исполнилось 50 лет авиационному метеорологическому центру Самара. В начале 1980-1990-х годов на смену визуальным наблюдениям за параметрами погоды пришла автоматизированная система КРАМС, была введена в действие автоматизированная система метеообеспечения для посадочной системы "Буран-К".

В январе 2011 г. наблюдалось 28 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 5 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Днем 1 января в Саратовской области отмечалось сложное гололедное отложение диаметром 35 мм. 1-10 января сильный мороз наблюдался в Уральском и Сибирском федеральных округах: в Курганской области температура понижалась до -31 {0} C, в Челябинской области - до -35 {0}C.

В декабре 2010 г. наблюдалось 64 опасных гидрометеорологических явления, кроме того, 8 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 1-3 декабря на юго-западе Сибирского федерального округа отмечался комплекс метеорологических явлений погоды: 1 декабря в большинстве районов Омской области прошел сильный снег (9-16 мм осадков, что составило 45-84% месячной нормы), местами мела метель, ветер усиливался до 17-18 м/с.

В ноябре 2010 г. наблюдалось 36 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 7 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 2 ноября на Сахалине прошли сильные и очень сильные осадки (за 12 час 20-32 мм осадков, за период 33-55 мм, или 40-66% месячной нормы). 6 ноября сильный ветер отмечался в Челябинской области до 26 м/с, в Оренбургской области 25-29 м/с, в Башкортостане 25-29 м/с.

8 декабря 2011 г. исполнилось 60 лет известному специалисту в области физики облаков и активных воздействий, доктору технических наук, главному научному сотруднику Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова Андрею Александровичу Синькевичу.

Опасные явления. 1 сентября в Краснодарском крае в районе Хосты над Черным морем на большом удалении от берега наблюдался смерч, не достигший поверхности воды. 2 сентября в Омской области отмечались заморозки на поверхности почвы и в приземном слое до -5{0}C; 2 и 3 сентября в Новосибирской, Томской, Кемеровской областях, Алтайском крае в воздухе и на почве до -1 {0}С.

В августе 2011 г. наблюдалось 46 опасных гидрометеорологических явлений, из них 7 явлений (3 случая смерча и 4 случая града), которые Гидрометцентр России не оценивает, кроме того, 8 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений.

Проведен анализ аномалий среднемесячных значений приземного давления в зимний сезон на территории Евразии за 1901-2010 гг. Отмечено, что центры крупных месячных положительных аномалий давления (16-24 гПа), как правило, располагаются в полосе 60-70 {0} северной широты. Сибирский антициклон при этом хорошо развит, но аномалии давления в его центре составляют всего 3-8 гПа.

Опасные явления. 2-6 июля на юге Сибирского федерального округа наблюдался комплекс метеорологических явлений погоды: 2 июля в Кемеровской области прошли дожди, местами сильные (14-22 мм за 12 ч), грозы, ветер усиливался до 15-20 м/с; 2, 3 и ночью 4 июля в центральных и южных районах Красноярского края также отмечались сильные дожди.

В октябре 2010 г. наблюдалось 16 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 4 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. 1-10 октября в Калининградской области, в Центральном и Южном федеральных округах местами отмечались заморозки. 13-19 октября в большинстве областей Кировской и Нижегородской областей, Удмуртии, Чувашии, Марий Эл произошло установление временного снежного покрова, что на 10 дней и более раньше средних многолетних сроков.

В июне 2010 г. на территории России наблюдалось 68 опасных гидрометеорологических явлений, из них 7 (2 случая смерча и 5 случаев града) Гидрометцентр России не прогнозирует и не оценивает, кроме того, 3 явления были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Заморозки отмечались местами в Оренбургской области 1 июня на поверхности почвы до -5{O}C. 5 и 6 июня на юге Челябинской области и в Курганской области стояла сильная жара (35-37{O}C).

Зафиксированы значительные возмущения концентрации СО [2] в октябре-ноябре с амплитудой 150 млн {-1} в районе дрейфа станции "Северный Полюс-35" над материковым склоном Северного Ледовитого океана. Отмечается локальный максимум возмущений концентрации СО [2] в апреле, связанный с изменением режима деформации морского льда в это время года в западной части Арктического бассейна.

В верхней стратосфере на уровне изобарической поверхности 10 гПа в начале мая 2010 г. произошла смена циркуляции на летний режим. Несмотря на то, что стратосферная перестройка была поздней, установившийся над полюсом антициклон в течение месяца по положению и интенсивности соответствовал средним многолетним значениям. В экваториальной стратосфере продолжалось усиление восточной фазы ветров квазидвухлетнего цикла.

С использованием вейвлет-анализа и метода нормированного размаха Херста проанализированы трехчасовые и среднесуточные измерения модуля средней скорости и порывов ветра в районе Чернобыльской АЭС. Выявлены суточные и сезонные колебания, менее отчетливо выражена периодичность в 8, 16 и 60 суток.

В апреле 2010 г. на территории России наблюдалось 28 опасных гидрометеорологических явлений, кроме того, 5 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. В период с 10 часов 24 апреля до 0 часов 25 апреля на северо-западе Мурманской области и в городе Мурманск отмечалось усиление северного, северо-западного ветра до 22-27 м/с, прошли осадки в виде мокрого снега и снега, метель с видимостью 100-500 м.

Для описания пространственной структуры гидрометеорологических полей в Северной Атлантике и Черном море вводятся температурные индексы (градиенты поверхностной температуры), представляющие разность нормированных на средние квадратические отклонения осредненных по акватории аномалий поверхностной температуры. Рассматриваются градиенты температуры между Саргассовым морем и тропиками, Саргассовым морем и субполярным циклоническим круговоротом, Саргассовым морем и Черным морем.

В марте 2010 г. на территории России наблюдалось 33 опасных гидрометеорологических явления, кроме того, 7 явлений были причислены к категории неблагоприятных гидрометеорологических явлений. Аномально холодная погода наблюдалась 1 марта в Ямало-Ненецком автономном округе со средней суточной температурой воздуха на 15-22 {0}C ниже нормы. В Ростовской области 4 марта отмечалось сильное налипание мокрого снега: на метеостанции Боковская в период с 5 ч 55 мин до 9 ч 50 мин диаметр отложения составил 35-38 мм.