查看更多>>摘要：При освоении полезных ископаемых мирового океана появляется необходимость использования высокоскоростных каналов связи между двумя подводными объектами. Оптическое излучение обеспечивает наибольшую скорость передачи. Однако мутность природных водных систем изменяется в широком диапазоне, поэтому актуальными являются исследования влияния различных компонентов водной взвеси на условия передачи лазерных импульсов. Приведены результаты моделирования распространения оптических импульсов на длине волны 0,514 мкм длительностью 2 нс в воде, содержащей только кластеры нанопузырьков. Показано, что максимальный поток рассеянного на кластерах нанопузырьков излучения на входе в приемник не превышает 10% от потока излучения, прошедшего без рассеяния трассу длиной до 150 м. Расширение лазерного импульса на полувысоте не превышает 30%. Ограничение длины трассы, содержащей лишь кластеры нанопузырьков, обусловлено ослаблением. Результаты работы могут быть полезны для прогноза глубины проникновения солнечной радиации в водоемы при проведении водолазных работ или анализе изображений объектов под водой, а также разработке и эксплуатации аппаратуры подводных открытых оптических линий телекоммуникаций.
查看更多>>摘要：Представлены результаты решения задачи об определении температурной зависимости коэффициента уширения линий водяного пара давлением различных буферных газов. Вычислены коэффициенты уширения у 18 микроволновых линий поглощения молекулы Н_2O давлением N_2, O_2, СO_2, воздуха, Н_2O, Не, Аг, Кг, Хе для температуры Т от 30 до 400 К. Использованы модели прямолинейных, параболических и точных траекторий сталкивающихся частиц. Показано, что расчетная зависимость γ(Т) для Т ≲ 100 К определяется методом расчета и моделью траекторий сталкивающихся частиц, а при уширении одноатомными газами -используемым межмолекулярным потенциалом взаимодействия. Результаты работы могут применяться в атмосферных приложениях.
查看更多>>摘要：Причины возникновения в зимних условиях плотных нефотохимических дымок (смогов) над Пекином до сих пор слабо изучены. Представлены результаты исследования механизма каталитического окисления сернистого газа молекулярным кислородом в частицах аэрозоля и образования плотных нефотохимических дымок. Получены оценки скорости накопления сульфатов в малообводненных частицах аэрозоля. Показано, что быстрое накопление SO_(4(аэp))~(2-) (десятки мкг·м~(-3)·ч~(-1)) наблюдается лишь при высокой влажности воздуха и кислотности влаги в частицах рН = 3,7÷4,8. Причиной быстрого накопления служит переход в этих условиях каталитического (нефотохимического) окисления SO_2 кислородом воздуха с участием ионов Fe и Мп в быстрый вырождено-разветвленный режим. Возникновение катастрофически опасных атмосферных дымок следует моделировать, учитывая механизм этой каталитической реакции. Полученные данные необходимы в прогнозах возникновения плотных дымок в атмосфере с целью минимизации их опасных последствий для здоровья людей и воздействия на окружающую среду.
查看更多>>摘要：Первые результаты исследований элементного состава атмосферного аэрозоля и почв Северного Таджикистана, полученные методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, позволили выявить высокие концентрации отдельных химических элементов в исследованных пробах. Основными источниками аэрозольного загрязнения территории Северного Таджикистана являются выбросы предприятий стройинду-стрии, автотранспорта и хозяйственная деятельность человека. Содержащиеся в техногенных частицах тяжелые металлы и мышьяк переносятся воздушными потоками на значительные расстояния. Представлены результаты определения концентраций элементов в составе аэрозольных частиц и почв Северного Таджикистана за период 2020-2022 гг. Рассчитаны коэффициенты обогащения атмосферных аэрозолей тяжелыми металлами и мышьяком. Полученные результаты могут быть использованы в качестве базы данных при дальнейшей разработке и совершенствовании оценки качества атмосферы и почв Северного Таджикистана.
查看更多>>摘要：Исследованы особенности внутрисуточной динамики фракционирования аэрозольных частиц приземного воздуха при формировании зимнего аэрозольного поля над обсерваторией «Фоновая» ИОА СО РАН (Томская область). Проанализированы распределения среднечасовых счетных концентраций аэрозольных частиц в совокупности с пространственными распределениями вероятности переноса влагонесущих воздушных масс и с учетом временных интервалов снегонакопления в обсерватории в первую половину зимы 2022/23 г. (с 17.11.2022 г. по 30.01.2023 г.). Установлено, что внутрисуточные вариации среднечасовых счетных концентраций аэрозольных частиц в размерном диапазоне 0,3...2,0 мкм в некоторых случаях определяются действием сил радиометрической природы - «снеговым» фотофорезом, обусловленным проявлением микрофизических свойств аэрозоля в поле уходящего от снежного покрова инфракрасного излучения. Обоснованно предполагается, что «снеговой» фотофорез определенным образом влияет на радиационный баланс зимней атмосферы и должен учитываться при построении транспортных моделей вертикального переноса аэрозолей в нижней тропосфере.
查看更多>>摘要：Филаментация мощных фемтосекундных импульсов в газе вызывает большой теоретический и практический интерес с точки зрения исследования масштабных спектральных и временных трансформаций, происходящих с лазерным излучением в среде, в том числе для получения сверхширокого (суперконтинуального) излучения. Это излучение востребовано в задачах нелинейной фемтосекундной диагностики окружающей среды, передачи оптической информации по атмосферному каналу, современных оптических технологий обработки материалов. Представлены результаты экспериментальных исследований влияния давления газовой среды (азот) в оптической кювете на характеристики фемтосекундного лазерного излучения, распространяющегося в режиме филаментации. Показано, что в условиях повышенного давления азота (до 11 атм) и острой геометрической фокусировки фемтосекундного излучения реализуется его керровская самофокусировка, которая с увеличением давления газа переходит из режима одиночной филаментации в режим формирования множества интенсивных световых нитей - постфиламентов. Вследствие фазовой самомодуляции фемтосекундного импульса и образования плазмы в газе происходит существенное обогащение спектрального состава излучения, а ширина спектра импульса увеличивается практически линейно с повышением давления в кювете. Впервые установлено, что с увеличением остроты начальной фокусировки пучка уширение спектра лазерного импульса приобретает асимметрию и реализуется преимущественно в длинноволновую область. Кроме того, при повышении давления газа в оптической ячейке средний размер образующихся интенсивных световых постфиламентов внутри пучка уменьшается и может составлять доли миллиметра.
查看更多>>摘要：В настоящей работе представлены результаты анализа температуры земной поверхности в четырех го-родах-миллионниках России. Исследования выполнены на основе спутниковых данных Landsat-8 в безоблачные дни с мая по сентябрь 2013-2022 гг. Изучена устойчивость распределения температуры в городах к относительно слабым изменениям метеорологических условий. В качестве факторов, которые оказывают потенциальное влияние на распределение температуры в пределах городской территории, рассмотрены такие морфологические характеристики, как плотность застройки, высота зданий и неоднородность рельефа местности. Результаты анализа показали, что для городов со слабохолмистым и холмистым рельефом наблюдаются устойчивость поля температуры относительно метеорологических условий и высокая корреляция температуры с плотностью застройки. Для г. Красноярска, отличающегося высокой степенью неоднородности рельефа местности, таких закономерностей не выявлено. Показано, что при проектировании жилых районов в крупных городах с относительно плоским рельефом фактор роста локальной температуры заслуживает внимания. Результаты работы могут быть использованы для планирования климатического комфорта в урбанизированных районах.
查看更多>>摘要：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.
查看更多>>摘要：Предлагается оригинальный метод расчета турбулентных параметров в атмосферном пограничном слое с использованием нестационарной трехмерной трехпараметрической модели турбулентности и алгебраических соотношений для напряжений Рейнольдса и турбулентных потоков тепла. Мезомасштабная модель с такой параметризацией турбулентности в пограничном слое атмосферы была протестирована с помощью данных, полученных на Базовом экспериментальном комплексе ИОА СО РАН. Оценена динамика вертикального распределения некоторых турбулентных параметров в течение суток для условий г. Томска. Сравнение расчетов с измерениями показало, что модель хорошо прогнозирует вертикальные профили температуры, скорости и направления горизонтального ветра. Однако для условий, когда поверхность покрыта снегом, необходимы дальнейшие исследования по учету в модели взаимодействия атмосферного пограничного слоя с поверхностью. Разработанная модель турбулентности может использоваться при численных расчетах параметров атмосферного пограничного слоя с высоким горизонтальным разрешением (шаг сетки 100-1000 м).
查看更多>>摘要：Представлены результаты исследований энергетических характеристик лазера на парах меди при накачке активной среды генератором Маркса. Приведена схема генератора с описанием особенностей ее работы, поскольку в качестве коммутаторов используются тиратроны. Показано, что генератор Маркса позволяет поднять верхнюю границу устойчивой работы тиратронов (кратно количеству используемых тиратронов - для двух тиратронов до ～8-10 кВ обратного напряжения на аноде тиратронов) и, следовательно, обеспечивает параметры накачки активной среды, недостижимые с одним тиратроном. Продемонстрировано, что энергия в импульсе генерации линейно возрастает с увеличением напряжения на ГРТ и уменьшением частоты следования импульсов возбуждения. Лазер на парах меди с накачкой генератором Маркса является перспективным источником излучения для решения задач высотного зондирования атмосферы, создания искусственных опорных звезд в устройствах адаптивной оптики и активных оптических системах и атмосферных бистатических каналах связи.
NETL
NSTL