Лесостепные ландшафты Ставропольской возвышенности являются важным объектом исследования микроэлементного состава почв в силу значительной представленности в структуре землепользования сельскохозяйственных угодий с плодородными почвами. Методами исследования стали: сравнительно-географический, ландшафтно-геохимический с заложением мезокатен в пределах основных элементарных ландшафтов с охватом почвенно-геохимических сопряжений, свойственных лесостепным ландшафтам Ставропольской возвышенности. Установлено, что почвам лесостепных ландшафтов Ставропольской возвышенности присущи специфические особенности радиальной и латеральной почвенно-геохимических структур миграции микроэлементов. В радиальной дифференциации валовых содержаний и псевдоваловых форм Cu, Zn и Cd, обменных форм Cd в профиле темно-серых лесных почв и черноземов типичных преобладает поверхностно-аккумулятивное распределение. Элювиально-иллювиальное распределение встречается у валовых содержаний и обменных форм Pb. Латеральная дифференциация валовых содержаний и псевдоваловых форм Cu, Zn, Pb и Cd в пределах заложенных ландшафтно-геохимических мезокатен неконтрастна, что связано со значительной емкостью биогеохимических барьеров. Для обменных форм Cu, Zn и Cd установлен аккумулятивный вид латеральной дифференциации. На основании характеристик основных почвообразовательных процессов, свойств почвенных масс, особенностей радиальной и латеральной почвенно-геохимических структур, состава ведущих фаз-носителей микроэлементов в почвах выделен лесостепной тип формирования микроэлементного состава почв. Результаты факторного анализа методом главных компонент (PCA) показали, что в лесостепном типе формирования микроэлементного состава почв предикторами, объясняющими 32,8 % общей дисперсии, выступают Coрг и pH. Вероятно, что формирование биогеохимического и щелочного геохимических барьеров значительно влияет на распределение микроэлементов в почвах лесостепных ландшафтов Ставропольской возвышенности.

В работе выполнен спутниковый мониторинг изменений состояния границ ледника Большой Азау и трансформации приледниковых ландшафтов за период 2015–2025 гг. На основе мультиспектральных данных Sentinel-2 (Level-2A) с использованием индекса нормализованной разницы снега (NDSI), визуального дешифрирования и индекса NDVI проведены оценка динамики площади ледника, соотношения чистого и покрытого мореной льда, а также особенностей первичной сукцессии на отложенных моренах.

Установлено, что за десять лет общая площадь ледника сократилась на 4,53 км² (24,1 %). Доля покрытого мореной льда увеличилась с 2,9 % до 50,4 %, при этом произошло активное преобразование покрытого мореной льда в отложенные, освободившиеся ото льда, моренные отложения, площадь которых составила 4,45 км². Анализ индекса NDVI на этих моренах выявил крайне низкие значения NDVI (среднее 0,0018), что свидетельствует о начальной стадии первичной сукцессии или её практическом отсутствии.

Полученные результаты указывают на сохранение высокой геоморфологической нестабильности перигляциальной зоны и повышенный риск гляциальных селей в верховьях бассейна р. Баксан. Показано, что даже временное замедление темпов дегляциации не гарантирует стабилизации ландшафтов. Использование геоинформационного анализа и технологий дистанционного зондирования Земли обеспечило высокую точность расчетов и широкие временные рамки для мониторинга и исследования динамики изменений поверхности ледника, а также позволило выявить пространственно-временные особенности деградации оледенения и проанализировать трансформацию прилегающих геосистем в условиях современных климатических изменений.

Статья посвящена особенностям урбанизированности этносов, проживающих в России. Исследование основано на данных Всероссийской переписи населения 2021 года и Всесоюзной переписи населения 1989 года – единственных источниках, содержащих сведения об этническом составе городского и сельского населения на всех административно-территориальных уровнях. Авторами подготовлена база данных «Этнические процессы городского населения России», обработка которой выполнена с применением ГИС-платформы QGIS. Установлено, что из 194 этносов урбанизационный переход (доля горожан более 50 %) преодолели 98 этносов, концентрирующих 80,2 % всех горожан страны. Наиболее урбанизированы русские (76,3 %; 80,6 млн горожан), а также евреи (95 %), грузины (78 %), киргизы, узбеки и таджики. Умеренную урбанизированность (50–75 %) демонстрируют татары, украинцы, армяне. Наименее урбанизированы (менее 25 %) 35 этносов, включая 13 коренных малочисленных народов Севера. Для этносов с компактными ареалами расселения характерна внутрирегиональная урбанизация: титульные этносы сосредоточены в «своих» республиках, и особенно в региональных центрах. В постсоветский период наиболее значительно выросла доля горожан среди тувинцев, чукчей, чеченцев, лезгин и др., имеющих более низкие показатели урбанизованности в позднесоветский период. При этом у этносов, у которых к 1989 г. уже были высокие показатили урбанизированности, особых изменений не отмечается.

Объектом исследования является состояние физики конвективных облаков и активных воздействий. Отмечено, что темпы развития данного научного направления существенно снизились с конца 80-х годов. Традиционные методы анализа, фокусирующиеся на состоянии исследований «элементарных» процессов в облаках, не позволили выявить причины замедления его развития. По результатам анализа состояния физики конвективных облаков и активных воздействий с точки зрения этапов развития систем удалось установить эти причины. Оказалось, что они заключаются в том, что настоящий период времени является переходным для данного научного направления. Он состоит в переходе от изучения «элементарных» процессов к изучению облаков как целостных систем. Цель работы – анализ основных направлений развития физики конвективных облаков и активных воздействий, формулировка задач этих направлений, анализ методологий моделирования роли системных свойств в формировании облаков. Обсуждаются некоторые результаты исследований роли таких системных свойств, как взаимодействие облаков с окружающей атмосферой и взаимодействие процессов в облаках в формировании их структуры. Рассмотрены проведенные ранее исследования, основанные на использовании трехмерной нестационарной модели и двумерной модели микрофизических процессов в градовых облаках с заданной термогидродинамикой. Установлено, что процессы облакообразования наиболее чувствительно к вариациям скорости ветра в нижних слоях тропосферы. Выявлено, что рост града происходит в температурном интервале -10°С…-25°С, а процессы осадкообразования носят циклический характер. Предложен алгоритм разработки метода активного воздействия на градовые облака с учетом их синергетических свойств.

Объектом исследования являются кластеры из наночастиц оксида цинка. В данной статье представлены результаты исследований конденсационных свойств оксида цинка как перспективного реагента для рассеяния туманов. Как известно оксид цинка (ZnO) является гидрофильным веществом, однако его свойства в отношении воды могут меняться в зависимости от условий, в которых он находится, и от структуры его поверхности. Исследования были проведены на лабораторных установках Высокогорного геофизического института в искусственной облачной среде при положительных температурах. Использован комплекс аппаратуры, в составе которого большая облачная камера, счетчик частиц, генератор тумана. В большую облачную камеру закладывают реагент, создают искусственный туман и проводят термическую возгонку реагента. Перед возгонкой и после нее проводят отбор проб счетчиком частиц. На дне облачной камеры открывают подложки для сбора капель, которые изучают микроскопом. Для определения гигроскопической точки оксида цинка образец оксида цинка размещают под стеклянным колпаком и создают вакуум при определенной температуре. Постепенно вносят водяной пар, повышая относительную влажность и определяют количество адсорбированной воды. В результате было установлено, что при возгонке оксида цинка начинает успешно адсорбироваться больше водяного пара уже при относительной влажности 75–80 % и образовываются более крупные капли. Благодаря гигроскопичной микроструктуре ZnO, которая притягивает большое количество водяного пара и быстрее превращает его в жидкость, концентрация капель размером 10 мкм увеличивается в 20 раз, а концентрация капель в 25 мкм увеличивается в 9 раз относительно фона.

Получено, что искусственный туман полностью рассеивается через 5 минут после внесения оксида цинка. Без воздействия реагентом видимость в облачной камере начала меняться через 15 минут и туман полностью рассеялся в течение 25 минут.

В условиях разработки газоконденсатных залежей наряду с «сухими» газами в составе добываемой продукции содержатся жидкие углеводороды, которые при изменении пластовых условий за счет фазовых переходов не постоянны как по содержанию, так и по составу пластовой смеси. Поэтому для прогноза разработки целесообразно применение в геолого-технологическом моделировании данных экспериментальных исследований. Для композиционной PVT-модели (построение диаграмм фазовых процессов) необходимы результаты компонентного состава флюидов на текущий момент. Данный учет важен с целью получения корректных исходных параметров для прогнозирования разработки месторождения. В рамках работы отмечается, что для получения положительного результата с точностью порядка ± 3÷5% в процессе проведения исследований соблюдались такие условия, как: производительность промыслового сепаратора, обеспечивала унос капельной жидкости в составе пластовой смеси не более 4 см³/м³. На основании интегральных замеров при отборе сепарационных проб определялась величина конденсато-газового фактора (КГФ) и физико-химическая характеристика конденсата (плотность, динамическая вязкость и другие свойства).

На основании анализа полученных результатов, определен выход насыщенного конденсата (КГФ), который изменился в широком диапазоне и составил – от 69,8 г/м³ до 513,2 г/м³ газа сепарации. Изменение свойств газоконденсатной смеси прослеживается при снижении пластового давления с 29,89 до 26,33 МПа. Данное снижение давления привело к формированию в прискважинной зоне депрессионной воронки и привело к притоку двухфазной углеводородной смеси. Также по данным PVT-исследований построены зависимости выпавшей жидкой фазы от давления для изучаемой газоконденсатной системы. Экспериментально определен прогнозный коэффициент извлечения конденсата, измерены давления конденсации углеводородов пластовой системы.

В работе рассмотрены вопросы моделирования технологических процессов при разработке месторождений углеводородов в программном комплексе «tNavigator» на примере симуляции гидравлического разрыва пласта и возможных зон гидратообразования. Актуальность моделирования связана с необходимостью повышения эффективности управления разработкой месторождений, снижения затрат и рисков в процессе добычи углеводородов, отмечено, что обеспечение математической экологической безопасности моделирование позволяет проверить работоспособность технологических решений по разработке сложно построенных залежей на цифровой 3D-гидродинамической модели. Обосновано, что модель позволяет оценить эффективность предложенного метода интенсификации притока, влияние конкретных параметров на успех разработки и провести сопоставление с другими решениями, в том числе создать прогнозную версию модели для планирования качественной разработки месторождения. Целью моделирования технологических процессов в программном комплексе «tNavigator», например, для определения возможных зон гидратообразования является построение равновесной кривой гидратообразования, задание логических выражений и создание специальных свойств. Для моделирования гидравлического разрыва пласта (ГРП) используют следующие методы: скинфактора, изменения коэффициента продуктивности перфорации, создания виртуальных перфораций и уменьшения сетки вокруг скважины. Метод скин-фактора применяется при малых трещинах менее размера ячеек. Трещина учитывается вскрытием выше- и нижележащих объектов моделирования, но не учитывает горизонтальную направленность трещины ГРП. Суть метода виртуальных перфораций – создание дополнительных виртуальных интервалов перфорации в ячейках, через которые проходит трещина. Коэффициенты проводимости перфораций вычисляются по полуэмпирическим зависимостям, учитывающим параметры ячейки и трещины. В программном комплексе «tNavigator» отсутствует функционал по определению и отображению в 3D-модели возможных зон гидратообразования. Для решения этой задачи было создано пользовательское свойство, в котором на языке программирования «Python» было задано логическое выражение, позволяющее определять необходимые зоны. В композиционной термической модели по заданному составу газа была построена равновесная кривая гидратообразования. В программном обеспечении «MS Excel 2010» была построена равновесная кривая гидратообразования по координатам, экспортированным из «tNavigator». Была определена зависимость равновесной температуры гидратообразования от равновесного давления гидратообразования, описываемая логарифмическим уравнением. С помощью «tNavigator» можно моделировать гидроразрыв пласта, технологию обработки призабойной зоны, методы увеличения не-фтегазоотдачи и другие мероприятия. Рассмотрены несколько методов моделирования ГРП: с помощью скин-фактора, создания виртуальных перфораций и уменьшения сетки вокруг сква-жины. Рассмотрена методология построения равновесной кривой гидратообразования в «tNavigator». Выполнен расчёт по определению уравнения, описывающего кривую гидратообразования. С помощью языка программирования «Python» были заданы логические выражения для определения зон возможного гидратообразования. Проведены расчеты на гидродинамической модели, основанной на реальных данных месторождения. Создана термическая композиционная гидродинамическая модель, позволяющая отслеживать распределение и изменение в процессе разработки пластовой температуры. Показана возможность прогнозирования и определения зон возможного гидратообразования при различных термобарических условиях и способах интенсификации притока к скважине. Некоторые преимущества использования «tNavigator»: высокая производительность расчёта на современной многоядерной, многопроцессорной технике, удобный графический интерфейс, под-держка любых форматов данных, ряд уникальных инструментов для моделирования геолого-технических мероприятий.

В условиях интенсификации добычи высоковязкой нефти и роста стоимости энергоресурсов оптимизация тепловых потоков на установках подготовки скважинной продукции является ключевым фактором снижения эксплуатационных затрат, поскольку перенаправление дефицитного водяного пара на нужды повышения нефтеотдачи требует поиска альтернативных источников тепла для внутренних технологических процессов. Целью настоящей работы является оценка технологической возможности и эффективности полной или частичной замены водяного пара на альтернативный теплоноситель в виде горячей нефтесодержащей жидкости со смежного промысла в блоке входных теплообменных аппаратов. Исследование выполнено с применением методов компьютерного термодинамического моделирования, на основе которых разработана цифровая модель блока кожухотрубных аппаратов со строгой геометрией трубного пучка, а характеризация высоковязких эмульсий проведена по фактическим лабораторным данным разгонки узких фракций. В ходе расчетного анализа доказано, что полная замена пара на нефтесодержащую жидкость невозможна из-за дефицита существующей площади поверхности нагрева, так как переход на однофазную среду из-за высоких вязкостных характеристик нефти приводит к снижению коэффициента теплоотдачи на 45 %. Для решения данной проблемы разработан и обоснован комбинированный режим работы блока, предусматривающий совместное использование двух типов теплоносителей (пар и НСЖ). Предложенная схема позволяет поддерживать нормативную температуру подготовки нефти на уровне 82 °C и одновременно снизить потребление пара на 21 %, что высвобождает объемы энергоресурсов для технологических нужд промысла и логически обосновывает необходимость анализа подобных систем.