МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Учебное пособие подготовлено на кафедре теории перевода и межкультурной коммуникации факультета романо-германской филологии Воронежского государственного университета.

Учебное пособие подготовлено на кафедре теории перевода и межкультурной коммуникации факультета романо-германской филологии Воронежского государственного университета.

Целью преподавания дисциплины “Токсикологическая химия” является обучение студентов основам методологии проведения системного химико-токсикологического анализа с учетом особенностей судебно-химической экспертизы, аналитической диагностики наркоманий и острых отравлений химической этиологии.

Учебное пособие подготовлено совместно сотрудниками Ботанического сада Воронежского государственного университета и кафедры экологии и земельных ресурсов биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

Данное пособие является практическим руководством к решению математических задач в системе Maple. В пособии рассматриваются задачи из линейной алгебры, математического анализа, дифференциальных уравнений, вычислительной математики и теоретической механики. Также читателю предлагается широкий спектр задач для самостоятельного решения. Отметим, что работа с пособием предполагает знание основ высшей математики, а также знание, хотя бы в минимальном объеме, основ программирования.

В настоящем пособии приведены основные вопросы программы, список литературы по курсу общей физики и методические указания по выполнению и оформлению контрольной работы. Изучать вопросы программы самостоятельно рекомендуется с карандашом и бумагой. После прочтения необходимого параграфа записать основные формулы с краткими пояснениями всех величин, входящих в них. Затем проверить, правильно ли записаны формулы по учебнику.

В августе 2012 г. ФГБУ "Северное УГМС" отмечает знаменательную дату – 100 лет со дня образования гидрометслужбы на Европейском севере России. Метеорологические станции на Европейском севере России появились в начале 19 века. К 1900 году действовали уже около 50 гидрометстанций, принадлежавших различным ведомствам. Материалы наблюдений в соответствии с принадлежностью станции к тому или иному ведомству отсылались в центральные учреждения.

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.

В июне 2012 г. на большей части Европейской России отмечалась относительно теплая погода, средняя месячная температура была на 1-2{0}С выше климатической нормы. При этом на северо-западе территории, а именно на юге Карелии, в Тверской, Ленинградской, Новгородской и Псковской областях средняя месячная температура оказалась в пределах нормы.

Периодические течения с периодами 46, 5, 61 и 91 суток, обнаруженные по спутниковым данным в Татарском проливе и Сахалинском заливе, представлены как следствие трансформации стока Амура в Амурском лимане. Амурский лиман, действующий как мультивибратор, попеременно направляет сток Амура в Японское и Охотское моря. Период мультивибратора — 0, 5 года. С 23 мая по 10 ноября сток Амура направлен в Охотское море, с 10 ноября по 25 мая — в Японское море.

Представлены результаты исследования региональных особенностей климатических колебаний пространственно-временного распределения льдов на акватории Баренцева моря в 1977—2010 гг. Показана динамика межгодовой и сезонной изменчивости основных элементов ледового режима (площадь ледяного покрова, положение кромки льда, продолжительность ледового периода). Выявлены общие черты и различия ледовых условий исследуемых акваторий.

Рассматривается кинетика броуновской коагуляции в дисперсных системах, образующихся при диспергировании кристаллизующих реагентов методом взрыва. Оценивается выход кристаллов с одного грамма реагента. Показано, что кристаллы, образующиеся после завершения процессов расширения облака взрывных газов, приобретают заряды, составляющие в среднем величину порядка тысячи элементарных зарядов.

Представлены результаты радиолокационных исследований слияния облаков в их естественном цикле развития и при активных воздействиях. Наблюдения выполнялись в 2008 г. на юго-западе Королевства Саудовская Аравия. Установлено, что процессы слияния отмечались в условиях очень неустойчивой атмосферы, когда запас энергии неустойчивости превышал 3000 Дж/кг. Слияние облаков оказывает значительное влияние на их развитие.

Вследствие извержения вулкана в Исландии 14 апреля 2010 г. облако вулканического пепла распространилось над Европой включая Россию, что привело к прекращению воздушных сообщений на несколько дней. Представлены результаты расчетов распространения вулканического пепла, полученные с помощью лагранжевой дисперсионной модели FLEXPART, а также результаты лидарного зондирования в городе Троицк (Московская область).

Описывается процесс испытания, настройки и развития совместного комплекса моделей, состоящего из региональной гидродинамической модели WRF-ARW (США, Исследование и прогноз погоды) и модели переноса радионуклидов из пакета "НОСТРАДАМУС", с помощью которых проведены расчеты выпадений и мощности дозы на территории Японии после аварии на АЭС Фукусима.

Рассматривается региональный индекс антициклонической циркуляции IpH, учитывающий долю площади, занятой значительными положительными аномалиями геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа, для основных сельскохозяйственных районов России. Анализируется изменение индекса в 20 и 21 вв. с использованием данных реанализа NCEP/NCAR и результатов модельных экспериментов с климатической моделью ECHAM5 (Германия).

В августе 2012 года исполнилось 100 лет со дня основания метеостанции в селе Мариинское Хабаровского края.

29 февраля 2012 г. юбилей начальнику ФГБУ "Северное УГМС" Леониду Юрьевичу Васильеву. 37 лет он посвятил работе в системе гидрометеорологической службы. В 2006 г. защитил диссертацию по теме «Климатическое районирование Архангельской области» в Главной геофизической обсерватории имени А. И. Воейкова и ему была присвоена степень кандидата географических наук.

Кароль Игорь Леонидович родился 27 июля 1927 г. в Ленинграде. Специалист в области теории и моделирования глобального климата и химии атмосферы. Доктор физико-математических наук, профессор. Работает в Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. Премия имени М. И. Будыко присуждена в 2008 г. за цикл работ, посвященных проблеме глобальных изменений климата и исследования по изучению изменений газового и аэрозольного состава атмосферы.

Отдельные существенные отклонения ежедневных значений общего содержания озона (ОСО) от нормы отмечались в апреле : 4 и 5 апреля повышенные на 26-31% значения общего содержания озона над северными районами Европейской части территории России (521-555 ед. Д. ), с 15 по 23 апреля пониженные на 26-37% значения ОСО над юго-восточными районами Европейской части территории России, Уралом, Западной Сибирью и Казахстаном (228-282 ед. Д. ).

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.

На большей части России средняя температура за месяц превысила норму на 2$ и более. В Южном и Северо-Кавказском федеральных округах, на севере Урала, на большей части Якутии и на севере Западной Сибири – на 3$ и более, а на севере Якутии, в Республике Коми и Ненецком автономном округе – на 4$ и более. Лишь на самом краю России: на востоке Чукотки в Уэлене и Бухте Провидения – погода в целом за месяц оказалась несколько холоднее нормы.

Приводится описание конструкции складной снегомерной рейки, имеющей ряд преимуществ по сравнению с существующими аналогами, используемыми для проведения снегомерных съемок. Опытный образец рейки прошел проверку, результаты испытаний подтвердили работоспособность данной модели.

По материалам наблюдений 14 метеорологических станций Грузии исследованы особенности обледенения проводов в горных районах Грузии. Определены максимальные повторяемость и масса отложения гололеда, повторяемость отложений разной массы и толщины, рассмотрено влияние орографии и метеорологических условий на процессы обледенения проводов.

По данным многолетних измерений температуры воздуха и воды рассмотрено термическое взаимодействие между приводным слоем атмосферы и поверхностным слоем воды в многолетнем, сезонном, синоптическом и мезомасштабном диапазонах временной изменчивости. Установлено, что многолетние среднемесячные значения температуры воды в годовом цикле выше соответствующих значений температуры воздуха.

С использованием прогностических полей приводного ветра и атмосферного давления на основе трехмерной нелинейной модели проведен анализ сгонно-нагонных явлений в Азовском море. Выполнено сравнение результатов численных расчетов с данными прямых измерений уровня моря на ряде береговых станций. Исследовано влияние изменения интенсивности атмосферных воздействий на максимальные значения отклонений уровня и скорости течений, а также на особенности трансформации примеси.

Представлены результаты исследований компонентного состава атмосферных аэрозолей в Монголии за период 2005—2010 гг. Показано, что в индустриальных городах (Улан-Батор, Сухэ-Батор) на состав аэрозолей основное влияние оказывают локальные выбросы, в то время как в небольших городах со слаборазвитой промышленностью (Баруун-Урт и Сайншанд) — дальний перенос загрязняющих веществ и ветровой режим местности, в частности пыльные бури.

Разработана кинетика процессов конденсации в дисперсных системах, образующихся при диспергировании кристаллизующих реагентов артиллерийским методом; простая схема броуновской коагуляции обобщена для таких систем. Рассчитаны выход числа кристаллов с одного грамма кристаллизующего реагента и их средние радиусы. Для AgI эти величины имеют порядок 10{12} и 10{–7} м соответственно.

Проанализировано явление замерзающего дождя, наблюдавшееся в Пермском крае 14 декабря 2010 г., когда приземная температура была –10, 9°C. На основе данных радиозондирования атмосферы численно смоделирован процесс охлаждения падающих капель и рассчитана их температура. Показано, что капли крупного размера не успевают достичь состояния переохлаждения и при падении на землю имеют положительную температуру.

По данным ежедневных наблюдений выполнен анализ вклада изменений склонения Луны в общую дисперсию аномалий давления воздуха на метеорологических станциях глобальной сети. Показано, что изменение склонения Луны при ее движении вокруг Земли сопровождается неслучайными вариациями атмосферного давления. Их проявление значительно зависит от сезона года и географической широты.

Разработана схема прогноза пожарной опасности (ПО) на долгие сроки, основанная на расчете индекса Нестерова и гидродинамических прогнозов температуры воздуха и осадков по модели ПЛАВ. При составлении прогнозов ПО учитывалась спутниковая информация о климатическом распределении снежного покрова. Предложено выражать показатель ПО не в традиционных классах пожарной опасности, а в градациях "выше нормы", "норма" и "ниже нормы".

Метеорологическая станция Серноводск расположена в Самарской области. Это реперная климатическая станция 2-го разряда. По итогам работы за 2011 г. станция заслужила оценку 4, 95 балла.

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.

В первой половине апреля 2012 г. на севере и юге Западной Сибири (Таймыр, Алтай, Кузбасс) столбики термометров неоднократно поднимались выше рекордных суточных максимумов и останавливались на отметках более 25 {0} С. Во второй половине месяца температура воздуха здесь резко понизилась почти на 20 {0}. Зато жара перекинулась на Европейскую территорию России.

Представлены результаты исследования формирования зимнего стока в бассейнах рек Северная Двина и Ловать. Установлено существенное влияние температурного фактора на водообмен между верхними и нижними частями речного бассейна.

Представлен опыт прогнозирования процессов, сопутствующих преобразованию больших карьеров в озера. Сформулированы принципы ревитализации территорий, нарушенных горными работами. Первым этапом должна быть разработка ландшафтно-архитектурной схемы планирования территории. Для обоснования проектов необходимо составить прогнозы развития береговых процессов, динамики затопления выемки, формирования химического состава воды, изменения режима подземных вод.

Проведен анализ многолетней изменчивости и пространственно-временной сопряженности процессов формирования ледовых условий. В целом характер связей между ледовыми процессами в системе морей Восточной Арктики свидетельствует о существовании неких механизмов, генерирующих волновые процессы в климатической системе Арктического бассейна, отражением которых и явилась противофазность в развитии ледовых условий на западной и восточной периферии рассматриваемого бассейна.

По данным CTD-измерений проводится сравнительный анализ свойств инверсий температуры и солености в интрузионных слоях, наблюдающихся в северо-западной части Тропической Атлантики и в основном термоклине Евразийского бассейна Арктики. Предполагается, что инверсии в обоих случаях формируются адвектиными циркуляциями, возникающими внутри наклонных к изопикническим поверхностям квазиоднородных слоев в устойчиво стратифицированной среде.

Проведен статистический анализ градовой активности с применением автоматического определения и расчета параметров конвективных ячеек. Выполнен анализ грозоградовой активности за несколько лет радиолокационных наблюдений.

Рассмотрены процессы конденсации в облаке взрывных газов, содержащих пары кристаллизующего реагента. Показано, что критические жизнеспособные ядра конденсации образуются в основном в момент перехода продуктов детонации взрывчатых веществ в идеальный газ. На основе теории Фольмера для ряда взрывчатых веществ рассчитана скорость возникновения зародышевых частиц реагента, способных к дальнейшему росту.

Рассмотрен случай развития кучево-дождевого облака в юго-западной части Саудовской Аравии с очень большой интенсивностью осадков. Высота верхней границы облака достигала 14 км, а радиолокационная отражаемость достигала 60 дБZ. Выполнено сравнение дистанционных методов измерений интенсивности осадков из исследованного облака - радиолокационного и спутникового ИК-радиометрического.

Выполнен сравнительный анализ циклонической активности при разных комбинациях положительных и отрицательных значений индексов североатлантического и восточноатлантического колебаний. Интегральные характеристики циклонической активности (плотность и интенсивность циклонов) рассчитаны на основе метода автоматической индикации центров циклонов по данным давления на уровне моря.

16 июня 2012 г. исполнилось 70 лет доктору географических наук, заслуженному метеорологу Российской Федерации, бывшему руководителю Северо-Кавказского УГМС Петру Михайловичу Лурье. Стаж его работы в гидрометслужбе - 52 года.

Хажбара Мамизович Калов - заместитель директора Высокогорного геофизического института по научной работе, доктор физико-математических наук, профессор, академик и член президиума Адыгской (Черкесской) международной Академии наук и Петровской академии наук и искусств, заслуженный метеоролог Российской Федерации.

26 апреля 2012 г. исполнилось 75 лет заведующему отделом радиометеорологии Центральной аэрологической обсерватории, кандидату физико-математических наук Юрию Васильевичу Мельничуку.

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.

В марте 2012 г. на большей части европейской территории России отмечалась прохладная погода. Средняя месячная температура была на 1-2 {0} С ниже климатической нормы. Самая холодная погода (температура ниже нормы на 2 {0} С) наблюдалась в Архангельской области, в Ненецком автономном округе, а также в большинстве районов Южного федерального округа. Причиной прохладного марта стало частое влияние циклонов, "ныряющих" с Северной Атлантики.

Приведены объяснения причин аномальной жары летом 2010 г. Показано, что это событие произошло из-за биения солнечного годового (365 сут. ) и лунного годового (355 сут. ) колебаний температуры воздуха. Для обоснования этого вывода приведены сведения о синхронизации изменений синоптических процессов с приливными колебаниями скорости вращения Земли, о природе лунных циклов. Выявлена последовательность аномально жарких летних сезонов в 1901, 1936 (1938), 1972, 2010 гг.