Науки о земле

В статье рассмотрены различные аналитические модели для определения средней фиктивной и действительной скорости фильтрации флюидов в пористой среде, а также составляющей скорости потока с учетом сил гравитации. Теоретические положения иллюстрированы конкретными примерами.

В статье приводятся результаты исследований повышения энергоэффективной эксплуатации буровой техники для бурения взрывных скважин на открытых горных работах.

Рассмотрены конструкции и принципы работы радиальных и осевых вентиляторов. Приведены примеры построения аэродинамических характеристик вентилятора и сети. Описана совместная работа вентиляторов в сети. Предназначено для студентов при выполнении практических работ, курсового проектирования и самостоятельной работы по дисциплинам «Тепломеханическое и вспомогательное оборудование предприятий» и «Отопление, вентиляция, кондиционирование».

Рассматривается проблема загрязнения почвенного покрова г. Архангельска тяжелыми металлами (Pb, Zn, Cu, Mn, V, Co, Ni) на фоне увеличения автотранспортной нагрузки и спада промышленного производства. Проведен ряд полевых и лабораторных исследований, определены автотранспортная нагрузка, агрохимические свойства почв (гранулометрический состав, содержание органического вещества, рН) и валовое содержание в них тяжелых металлов (ТМ). Рассчитаны коэффициент концентрации (Kс) и суммарный коэффициент техногенного загрязнения (Zс), позволяющие сделать оценку биогеохимических изменений, произошедших при антропогенном воздействии. На основе шкал экологического нормирования произведена оценка загрязнения почвенного покрова г. Архангельска тяжелыми металлами. Установлено наличие полиметаллического загрязнения такими поллютантами, как Pb, Cu, Zn и Ni. Ряд накопления ТМ в исследованных почвах выглядит следующим образом: Co < Mn < V < Ni < Zn < Cu < Pb. Исследуемые пробы почвенного покрова являются песчаными и характеризуются слабощелочной (реже нейтральной) реакцией среды (рН = 6,44–7,67), содержание органического вещества колеблется от 2 до 8 %. Рассмотрено влияние интенсивности автотранспортной нагрузки и агрохимических свойств почв на содержание в них ТМ. Корреляционный анализ показал, что на накопление ТМ в почвенном покрове г. Архангельска оказывают влияние множественные параметры: уровень загрязнения почвенного покрова тяжелыми металлами обусловлен не только агрохимическими свойствами почв, но и спецификой техногенного воздействия, которое заключается в интенсивном использовании автотранспорта, особенно в последние годы.

По результатам анализа проницаемости, измеренной на керновых образцах и рассчитанной по каротажным данным, сделана оценка средней проницаемости пласта Ю3-4. На основе связи значений сейсмического атрибута и средней проницаемости пласта в скважинах построена карта проницаемости пласта Ю3-4 по площади исследований

Морские льды играют важную роль в динамике рельефа прибрежно-шельфовой зоны. Оценка интенсивности воздействий ледяных образований на берега и дно замерзающих морей — важное звено в обеспечении геоэкологической и геотехнической безопасности гидротехнических сооружений. Освоение нефтегазовых богатств Северного Каспия диктует необходимость тщательно исследовать ледовые воздействия. Рассмотрены особенности динамики ледяного покрова Северного Каспия и его воздействие на дно, отличающиеся большой межгодовой и вековой изменчивостью. Температурный режим холодного периода года определяет состояние и торосистость ледяного покрова и соответственно влияет на интенсивность воздействий ледяных торосистых образований на берега и дно. При прочих равных термических условиях ледообразования важный фактор, определяющий интенсивность ледово-экзарационного процесса, — текущее положение уровня моря. Колебания уровня Каспия, достигающие за расчетный период эксплуатации гидротехнических сооружений нескольких метров, способны приводить к существенному перераспределению глубин и перестройке рельефа дна и соответственно менять условия формирования ледяных торосистых образований и экзарации ими дна и берегов.

Рассмотрено влияние геолого-физических свойств газонасыщенного пласта Астраханского газоконденсатного месторождения на эффективность кислотных обработок (коллекторские свойства продуктивного пласта, сопутствующие пластовые флюиды, состав газа, термодинамические условия, параметры технологии воздействия).

В статье анализируются последствия аварии на скв. 37 при разведке месторождения Тенгиз в 1986 г. на население прилегающих поселков, оцениваются вероятные последствия аварийных ситуаций при освоении недр на Северном, Среднем и Южном Каспии и предлагаются меры по снижению отрицательного воздействия таких ситуаций.

Рассмотрена проблема оценки загрязнения водозабора подземных вод. Источник загрязнения известен, но прогноз поступления загрязнителя к водозаборным скважинам осложнен из-за высокой антропогенной нагрузки на участок водозабора. При прогнозировании использовалось моделирование миграции на сеточных конечно-разностных моделях. Приводится оценка влияния учета неоднородности водоносного горизонта при создании модели на результаты моделирования.

С 28 по 30 сентября 2009 г. на географическом факультете Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова прошла Вторая Всероссийская конференция "Биогеография почв", посвященная 70-летию со дня рождения выдающегося ученого, известного во всем мире почвенного зоолога, акаролога и радиоэколога, члена-корреспондента РАН Д. А. Криволуцкого.

С 19 по 22 мая 2009 г. в Казанском государственном университете на базе факультета географии и экологии состоялась Всероссийская научная конференция "Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: новые методы и технологии исследований".

Рассмотрен ряд методических вопросов оценки возможных изменений речного стока на основе расчетов глобального климата с помощью моделей общей циркуляции атмосферы, объединенных в проекте CMIP3 (Coupled Model Intercomparison Project). По результатам моделирования температуры и количества осадков рассчитано изменение годового стока на Восточно-Европейской равнине в середине и конце XXI в. в условиях глобального потепления по сценарию А2 - одному из самых неблагоприятных. Особое внимание уделено исследованию влияния межмодельного разброса на оценки изменения стока.

Рассмотрено построение модели неоднородности слоистой песчано-глинистой толщи и ее влияние на прогноз миграции загрязнения.

Приведены результаты изучения процесса ошламования ниобийсодержащих руд Вишневогорского месторождения. За критерий ошламования принимается содержание классов крупности менее 50 и 5 мкм, определенное на современном лазерном гранулометре. Выбор оптимальных методов и оборудования измельчения проводился по степени ошламования конечных продуктов. При исследовании использованы центробежная и стержневая мельницы. Для измельчения ниобиевых руд наилучшие результаты по степени ошламования показала стержневая мельница. По результатам экспериментов выбрана технологическая схема рудоподготовки ниобиевых руд с применением специальных методов дезинтеграции. В схеме использовано дробильное оборудование, обеспечивающее наибольшую степень селективности — конусная инерционная дробилка, и наименьшую степень ошламования при измельчении — стержневая мельница.

В монографии рассматриваются условия формирования водных ресурсов на территории Воронежской области, современное количественное и качественное состояние на фоне регионального изменения климата и хозяйственной деятельности в бассейне Верхнего Дона

Архив журнала "Вестник Поморского университета. Серия: "Естественные и точные науки". С 2011 года выходит под заглавием "Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия "Естественные науки".

Проблема постоянно растущего количества промышленных отходов и их утилизации является актуальной для Архангельской области. В статье рассмотрена возможность использования отходов производства предприятия ОАО «Севералмаз» (хвостов обогащения переработки алмазов) с целью создания субстратов для рекультивации нарушенных территорий. Сапонит, входящий в состав отходов заготовки алмазов, - высокомагнезиальный глинистый материал, обладающий свойствами бентонитов и уникальными свойствами: высокой физико-химической активностью, гидрофильностью, набуханием и способностью повышать влагоемкости грунтов. Авторами рассмотрены агрофизические и агрохимические свойства субстратов, созданных на основе торфа с разной долей сапонитсодержащих хвостов обогащения, на опытном объекте института нефти и газа в зоне деятельности Ломоносовского горно-обогатительного комбината (Приморский район Архангельской области). Установлено, что сапонитсодержащие хвосты обогащения в сильной степени влияют на агрофизические и агрохимические свойства торфяных субстратов. Добавление хвостов обогащения к субстрату значительно повышает плотность твердой фазы. Насыщенные кальцием и магнием, они оказывают сильное подщелачивающее воздействие на кислый торфяной субстрат. Внесение хвостов обогащения позволяет увеличить низкую плотность сложения торфа и улучшить водно-воздушный режим субстрата. Их способность удерживать влагу позволяет обеспечить стабильный баланс жидкой фазы в субстратах с разным содержанием хвостов обогащения. Реакция среды, плотность сложения и общая скважность являются наиболее важными показателями для оценки субстратов. Для них характерна высокая достоверная корреляционная связь с долей хвостов обогащения. Изучение свойств торфо-сапонитовых субстратов позволит подобрать лучшие варианты композиций для роста растений

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).

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.

Рассмотрены многолетние изменения числа и площади лесных пожаров в Забайкальском крае. Показано, что они существенно зависят от метеорологических условий. Основным фактором, определяющим потенциальную пожарную опасность лесов, являются атмосферные осадки. При уменьшении атмосферных осадков увеличивается число лесных пожаров.

С 1980 г. по настоящее время Валерий Николаевич Дядюченко успешно трудится в системе Гидрометслужбы. С октября 1993 г. В. Н. Дядюченко - заместитель руководителя Росгидромета, действительный государственный советник Российской Федерации III класса, главный государственный инспектор Российской Федерации по надзору за проведением работ по активным воздействиям на гидрометеорологические и другие геофизические процессы.

Исследована пространственно-временная изменчивость скорости потребления кислорода донными отложениями Можайского водохранилища. Показано, что в летний период эта величина зависит как от характеристик грунта, так и от биологических и метеорологических факторов. Установлено, что наибольшее влияние на интенсивность потребления О[2] илами при прочих равных условиях оказывает количество легкоусвояемого органического вещества.

На материалах 15-летних измерений характеристик атмосферного аэрозоля в городе Долгопрудный проведен анализ влияния зимних и летних осадков на средние (полугодовые, сезонные, месячные) концентрации аэрозольных частиц разного размера в приземном слое атмосферы. Показано, что статистически значимая отрицательная корреляция концентрации частиц аэрозоля с осадками наблюдается только для среднемесячных значений и отсутствует для средних полугодовых и сезонных.

Приведены обобщенные сведения о частоте, размерах и последствиях заторных наводнений в среднем течении реки Лена. Показана возможность оценки их вероятности с использованием данных о температуре воздуха в период, предшествующий началу половодья и ледохода.

В январе 2012 г. исполнилось 60 лет Владимиру Михайловичу Трухину - одному из виднейших организаторов государственной гидрометеорологической сети на территории России и стран-участников СНГ, заслуженному метеорологу Российской Федерации.

В 2012 г. исполнилось 75 лет кандидату географических наук, старшему научному сотруднику лаборатории аэрокосмических методов Валерии Григорьевне Прокачевой. Основная область исследований - применение дистанционных методов (аэрогидрометрия, аэрофото - и космические съемки) в решении гидрологических задач. Прокачева Валерия Григорьевна впервые в России заложила основы использования спутниковой информации для гидрологических целей.

Приводятся результаты расчета изменения гидрологических характеристик разнотипных водохранилищ в случае прогнозируемого потепления (изменение проточности, стратификации водной толщи) при реализации наиболее неблагоприятного для водоснабжения Москвы сценария при уменьшении слоя годового стока и слоя стока за половодье.

Разработан новый механизм фотохимических реакций, учитывающий дипольное взаимодействие молекул с "острыми" неоднородностями наэлектризованных ледяных кристаллов полярных стратосферных облаков. Этот механизм позволяет объяснить образование озоновой депрессии в зимне-весенний период в полярной стратосфере.

23 июля 2011 г. исполнилось 60 лет кандидату физико-математических наук, первому заместителю генерального директора НПО "Тайфун" по научной работе - директору Института экспериментальной метеорологии Владимиру Николаевичу Иванову.

Анализируется влияние изменения гравитационного поля Земли на воспроизведение моделью сроков начала муссонной циркуляции в Азии. Рассматриваются результаты численных экспериментов за десять лет (1979-1988 гг. ). Предложены четыре разных критерия начала муссона - возникновение отрицательной дивергенции в исследуемой области, начало выпадения обильных осадков, заметное увеличение кинетической энергии в нижней тропосфере, возникновение антициклонической завихренности.

На базе непрерывных наблюдений за 50 лет систематизированы и обобщены данные о радиационном балансе подстилающей поверхности. Получены климатические нормы и оценены пределы изменчивости (суточной, годовой, межгодовой) радиационного баланса, получены корреляционные зависимости между главными его составляющими и факторами, определяющими их изменчивость, определена вероятность появления той или иной суточной суммы B в течение года.

20 мая 2011 г. исполнилось 75 лет известному ученому в области оптики и спектроскопии атмосферы, доктору физико-математических наук, профессору, заслуженному деятелю науки Российской Федерации Владимиру Николаевичу Арефьеву.

Целью работы является сезонное обобщение статистических взаимосвязей аномалий суточных сумм осадков над Евразией с интегральными характеристиками атмосферной циркуляции Северного полушария и термического состояния поверхностных вод Северной Атлантики. Формулируются некоторые выводы о прогностической ценности полученных взаимосвязей в практике сезонных прогнозов.

Изучены характеристики теплых облачных сред (спектры размеров, концентрация и др. ), сформированных в облачной камере объемом 3200 м {3} при адиабатическом расширении влажного воздуха и изменении концентрации ядер конденсации в пределах 50-500 раз от начальной. Для удаления ядер использовалась объемная электростатическая технология, не требующая вентиляторов.

26 февраля 2011 г. исполнилось 75 лет известному гляциологу, доктору географических наук Василию Даниловичу Панову. В настоящее время научная деятельность В. Д. Панова направлена на изучение гидрометеорологического режима юга России. Под его руководством и при непосредственном участии подготовлены и изданы монографии по климату Северной Осетии-Алании, Карачаево-Черкесии, Ростовской области.

Рассмотрена эволюция аномального тропического шторма, развившегося над Бенгальским заливом 29 апреля-4 мая 2008 г. После зарождения он распространился на восток через Андаманское море и достиг побережья Мьянмы. Анализ возникновения и развития тропического шторма показал, что давление на уровне моря в центре этого шторма было относительно высоким. Тем не менее в Мьянме выпало катастрофически большое количество осадков.

В октябре 2011 г. исполнилось 80 лет со дня основания Владивостокского гидрометеорологического техникума (ВГМТ). Уникальность ВГМТ состоит в том, что это одно из шести образовательных учреждений такого профиля в России и единственное в Дальневосточном регионе. Здесь готовят специалистов среднего звена для наблюдательной сети Росгидромета.

На географическую карту, на которой анализируются поля суточных сумм осадков, спроектированы условные средние значения главных компонентов изменчивости дивергенции потока Элиассена-Пальма. Условия расчета средних определены датами суток, классифицированных по трем равновероятным градациям сумм осадков. Классификация и расчеты характеристик произведены для летнего и зимнего сезонов.

Рассмотрена возможность измерения озона в верхней атмосфере Земли с помощью метода затменного зондирования без использования механического сканирования солнечного диска. Приведены оценки погрешности и вертикального разрешения профиля функции пропускания атмосферы, восстановленного из измерений солнечного излучения прибором с полем зрения больше 0. 5{0}.

Исследуется качество прогнозов осадков по ансамблевой системе кратко- и среднесрочного прогноза погоды Гидрометцентра России. Проанализированы оценки вероятностных и детерминированных прогнозов, рассчитанные с помощью специально разработанной системы верификации. Обсуждаются вопросы успешности прогнозирования осадков.

На основании расчетов численной мезомасштабной модели ЕТА показано, что одной из причин положительной аномалии температуры воздуха в Европе осенью 2008 г. являлся тропический циклон Омар. Проведен подробный анализ результатов расчетов перемещения и эволюции тропического циклона Омар и окружавших его атмосферных структур.

Рассматривается изменение альбедо и поглощательной способности снежного покрова, обусловленное наличием шероховатостей снега в виде заструг. Численное моделирование выполнено в рамках статистического подхода, основанного на аналитическом усреднении уравнения переноса излучения и статистически однородной модели на основе пуассоновых потоков точек на прямых.

По данным ряда европейских станций проведена комплексная оценка влияния направлений переноса воздушных масс на средний многолетний сезонный ход концентраций малых газовых составляющих (МГС: озон, NO [2]) атмосферы. Распределение концентраций диоксида азота и монооксида углерода по направлениям переноса близки между собой и существенно отличны от распределения концентраций озона.

3 июня 2010 г. исполнилось 75 лет бывшему руководителю Верхне-Волжского УГМС, заслуженному метеорологу Российской Федерации, кандидату географических наук Виктору Сергеевичу Рязанову.

Приводятся расчеты полей распределения концентраций NO [x] в районе Ахангаранской долины. Показано, что феновые процессы оказывают значительное влияние на уровень загрязнения атмосферы в условиях горных стран. Их учет при региональных исследованиях загрязнения атмосферы позволит существенно повысить точность экологических оценок состояния природной среды.

Представлены результаты экспериментов, выполненные в Саудовской Аравии, которые были направлены на увеличение осадков. Статистический анализ данных измерений, полученных с помощью радиолокатора, показал, что вследствие воздействий на облака наблюдались значительные изменения в характеристиках облаков и увеличение осадков.

Данные гидрологических и спутниковых наблюдений, полученные в июне 2007 г., позволили исследовать влияние стока реки Амур на гидрологические условия Амурского лимана и Охотского моря в период весенне-летнего паводка. Соленые воды, поступающие в Амурский лиман из Японского моря, перемешиваются в эстуарии с водами речного стока. Распресненные воды поступают из эстуария в Охотское море как струйное стоковое течение.

С помощью метода двумерного спектрального анализа исследуются конвективные экваториальные волны по данным реанализа NCEP/NCAR и атмосферной модели промежуточной степени сложности QTCM. Проанализировано распределение спектральной энергии в частотно-волновом пространстве для следующих метеорологических полей: уходящая длинноволновая радиация, осадки, напряжение трения и поток тепла в почву.