№ 4 (2021)
Скачать выпуск
PDF
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
7-26 78
Аннотация
Введение. Производительность скважин газовых и газоконденсатных месторождений, а также подземных хранилищ газа зависит от таких параметров как термодинамические условия, свойства добываемого флюида, способ вскрытия и заканчивания, фильтрационно-емкостные и геометрические характеристики пласта. Для идентификации факторов, влияющих на дебит скважин используют информацию, полученную в результате интерпретации данных систематически проводимых газодинамических исследований. Разработка математических моделей оценки факторов, влияющих на технологический режим работы газовых скважин с последующим формированием перечня скважин-кандидатов для проведения геолого-технических мероприятий, является актуальным направлением повышения производительности подземных хранилищ газа. Материалы и методы исследования. Обработка результатов газодинамических исследований основывается на теоретических положениях фильтрации флюидов в пористой среде по линейному и нелинейному законам. Наиболее достоверно оценить величины численных значений коэффициентов фильтрационных сопротивлений А и В позволяют результаты исследований скважин при установившихся режимах фильтрации. В статье проанализированы причины изменения коэффициентов А и В на примере скважин на подземных хранилищах газа, а также входящих в них основных параметров. Обосновано определение коэффициента вихревых сопротивлений в, входящего в квадратичный член уравнения фильтрации газа по нелинейному закону. Поскольку наибольшее падение давления в продуктивном пласте происходит в непосредственной близости от ствола скважины, то основными факторами, влияющими на фильтрационные сопротивления в призабойной зоне пласта, являются радиус и степень изменения коэффициента проницаемости загрязненной зоны, а также радиус влияния и высота песчано-глинистой пробки. Результаты исследований и их обсуждение. Для идентификации параметров призабойной зоны пласта в работе разработаны математические модели оценки значений скин-факторов для коэффициентов А и В, соответственно характеризующих линейные и вихревые фильтрационные сопротивления при нелинейном законе фильтрации газа. Полученные формулы расчета скин-факторов для случаев наличия загрязнения призабойной зоны пласта или песчано-глинистой пробки дают возможность определить радиус и коэффициент проницаемости загрязненной зоны, а также радиус влияния и высоту песчано-глинистой пробки. Математические модели апробированы на синтетических скважинах подземных хранилищ газа, где смоделированы условия изменение коэффициентов фильтрационных сопротивлений от начальных значений А и В (без скин-факторов) до текущих As и Вв (с учетом скин-факторов). Выводы. В статье представлены методологические основы оценки основных параметров призабойной зоны пласта, влияющих на производительность газовых скважин. Разработанная методология, также может быть использована для оценки уже проведенных мероприятий по повышению производительности газовых скважин.
27-40 95
Аннотация
Введение. Перспективы разработки месторождений с трудноизвлекаемыми запасами связаны с огромным потенциалом запасов углеводородного сырья сосредоточенными в пластах, приуроченных к отложениям баженовской и тюменской свит. На территории Западно-Сибирской НГП находится 99% запасов трудноизвлекаемой нефти промышленных категорий. Поэтому повышение эффективности разработки таких месторождений несомненно является актуальной задачей. Одним из методов обеспечения стабильных и рентабельных уровней добычи нефти является обработка призабойной зоны пласта кислотными составами для ее очистки и повышения фильтрационных свойств. Материалы и методы исследований. В статье приведены результаты оценки эффективности применения кислотных обработок призабойной зоны пласта скважин, эксплуатирующих залежи с трудноизвлекаемыми запасами. Приводятся основные критерии, которым должен отвечать используемый кислотный состав. Результаты исследований и их обсуждение. Приводятся результаты проведения кислотных обработок в скважинах, вскрывших отложения баженовских и тюменских свит. Для баженовских отложений в целях восстановления и улучшения проницаемости призабойной зоны пластов сложенных терригенными коллекторами с повышенной карбонатностью рекомендуется проводить кислотную обработку еще на этапе освоения скважины. Для тюменских отложений эффективность обработки призабойной зоны скважины по отдельным месторождениям значительно различается и зависит от используемого метода обработки и концентрации реагентов. Выводы. Для отложений баженовской свиты на Салымском месторождении успешность операций составляет 20-30%, что связано и со сложным минералогическим составом пород, и с низкими значениями фильтрационно-емкостных параметров, а также с термобарическими условиями залегания. Для отложений тюменской свиты на Ловинском месторождении эффективность кислотных обработок изменяется в пределах от 30 до 100%, На Русскинском месторождении успешность проведения мероприятий оценивается на уровне 95%.
41-62 56
Аннотация
Введение. За последние 70 лет произошла коренная перестройка ландшафтов региона, затронувшая и водные системы. Данное исследование является попыткой провести ретроспективный анализ трансформации фаунистического комплекса территории. Материалы и методы исследования. Для оценки состояния фаунистического комплекса были использованы материалы, содержащиеся в ряде работ, посвященных фаунистическому комплексу реки Егорлык. Помимо литературных данных, использованы материалы, собранные в 2015- 2020 гг. Учет животного населения производился по методикам, обобщенным в «Полевых исследованиях по экологии наземных позвоночных» Г.А. Новикова. Учет амфибий проводился методом визуального обследования территории. Видовая принадлежность устанавливалась дистанционно. Выявление видового состава рептилий и изучение состояния их популяций проводилось при обследовании наземных биотопов. Выявление видового состава птиц и изучение состояния их популяций проводилось методами маршрутных учетов. Общая протяженность пеших маршрутов составила около 140 км. Названия видов птиц приведены в соответствии со сводкой Л.С. Степаняна. Учет грызунов проводился ловушко-линиями. Учет насекомоядных проводился методом ловчих канавок. Оценка состояния крупных млекопитающих проводилась по литературным данным, а также визуальным наблюдениям. Всего было проведено 10 маршрутов по изучению фауны птиц, млекопитающих, амфибий и рептилий. Общая протяженность маршрутов составила 130 км. Сообщество наземных позвоночных представлено 1 видом амфибий, 2 видами рептилий, 16 видами птиц, 2 видами млекопитающих. Результаты и их обсуждения. В данном исследовании развитие экосистемы реки Егорлык с 1948 г. по настоящее время мы разделим на три этапа формирования. К первому этапу будет отнесен период естественного состояния территории и фаунистического комплекса до обводнения (до 1948 г.). Второй этап начинается с момента обводнения - с 1950 по 2000 год. К третьему этапу будет отнесен современный период, с 2000 года по настоящее время. Выводы: опираясь на фондовые данные, установлено видовое разнообразие животного населения до обводнения реки, характерное для маловодных степных водных систем, с горько-соленой водой, пересыхающей в летний период. После обводнения происходит активное смена стенобионтных видов эврибионтными. В этот период наиболее отмечено наибольшее видовое разнообразие. Обводнение реки является процессом первичной сукцессии, а его заселение различными видами - это сукцессионная серия. В настоящее время, установлено формирование климаксового сообщества, обусловленного стабильным наличием местообитаний, а также урегулированию количества видов, численности и плотности животного населения.
77-94 172
Аннотация
Введение. СКФО на фоне России выделяется благоприятной демографической ситуацией, что выражается в росте численности населения, более молодой возрастной структуре и относительно повышенных коэффициентах суммарной рождаемости. Одновременно округ теряет население в миграционном обмене с другими территориями России. Вместе с тем, очевидно, что демографическая ситуация в разных субъектах и даже разных поселениях складывается неодинаково. Целью данного исследования является выявление территориальных особенностей демографического развития СКФО. Материалы и методы исследований. Информационной основой исследования являются данные официальной статистики на уровне регионов и городов-ядер городских агломераций СКФО. В качестве основного метода исследования использовался графо-картографический и статистический пространственный анализ. Результаты исследований и их обсуждение. Выявлены региональные особенности современной динамики численности населения СКФО, региональная специфика изменения основных показателей воспроизводства населения: коэффициентов естественного прироста/убыли, миграционного прироста/убыли, общих коэффициентов рождаемости, смертности, суммарной рождаемости, возрастной структуры. Важной составляющей исследования является рассмотрение влияния пандемии на демографические процессы. Установлена роль миграционных процессов в демографическом развитии регионов. Выводы. По демографическому развитию регионы СКФО разделяются на три группы. В первую группу входят регионы с устойчивым ростом численности населения, преимущественно за счет естественного прироста (республики восточной части округа. Во вторую группу входят республики, в которых прирост населения, практически прекратился. К третьей группе относятся регионы с заметным снижением численности населения, обусловленной, как естественной, так и миграционной убылью. Во всех регионах преобладает миграционный отток. Наибольшие темпы оттока населения характерны для республиканских северокавказских столиц, а региональный центр равнинного Ставрополья сохраняет пока миграционную привлекательность. Пандемия COVID-19 нанесла ущерб демографическому развитию, но ее последствия выражены в округе менее критично, по сравнению с другими российскими территориями.
95-112 105
Аннотация
Введение. Традиционные источники информации, которые принято использовать для проведения пространственного анализа геодемографических процессов не всегда способны обеспечить обширное представление об эффектах связанных с ростом или сокращением численности населения городов и агломераций. В этой связи для пространственного анализа важное значение приобретают данные, полученные с помощью технологий Big Data. Для решения задачи по обработке и интерпретации больших данных эффективным инструментом являются современные ГИС. ГИС позволяют структурировать данные и производить их визуализацию, таким образом, получая географическую интерпретацию информации. Апробация возможностей применения данных полученных по технологии Big Data, основанная на интеграции с ГИС, а также c использованием традиционных источников информации (госкомстат) проведена на примере городов и городских агломераций Липецка и Ставрополя. Материалы и методы исследования. Для анализа динамики застроенных территорий Липецка и Ставрополя в период с 2000 по 2020 год использованы космические снимки со спутников Sentinel-2 и Landsat-8. Для обработки космических снимков применялись возможности программного обеспечения ScanEx Image Processor. Работа по выделению границ застройки в разные годы проводилась методом обратного дешифрирования. Для анализа плотности населения городов, использовались тепловые карты предоставляемые сервисом Export Base. Оценка стоимости жилых помещений производилась за счет обработки информации, взятой из интернет-сервисов для размещения объявлений (Авито и ЦИАН). В качестве основного геоинформационного инструмента использован Quantum GIS. Результаты исследования и их обсуждения. Апробация интеграционных технологий и методов исследования на примере городов-ядер Липецка и Ставрополя позволила выявить, что демографически благоприятный город Ставрополь имеет более высокие темпы застройки, обладает более высокими ценами на жилую недвижимость. Этот процесс приводит к концентрации населения, в том числе в новых микрорайонах, что не так ярко выражено в депопулирующем Липецке. Пригородные зоны, входящие в получасовую и часовую транспортную доступность в целом сопоставимы по стоимости жилых помещений в рамках обоих агломераций. Выводы. Развитие и интеграция технологий сбора, обработки и анализа пространственно-временных данных способствует расширению методического инструментария геодемографических исследований и открывает широкие возможности комплексно подойти к вопросу развития внутри агломерационных и внутригородских процессов. Традиционные источники позволили оценить динамику численности городов, а применение технологии Big Data с интеграций ГИС раскрыли особенности развития застройки территории городов и пригородов, тепловые карты плотности дали представление об особенности концентрации населения, в том числе вновь застроенных районах. Анализ стоимости жилья с использованием данных интернет-сервисов для размещения объявлений в центральных городах и их пригородах подтвердили основные тенденции связанные с центральностью мест и периферией.
113-126 35
Аннотация
Введение. Опасные конвективные явления погоды имеют выраженную тенденцию к росту, что вызывает необходимость разработки новых подходов к их прогнозированию. Этому благоприятствует оперативная доступность результатов моделирования атмосферы Земли. В данной работе рассматривается возможность прогнозирования характеристик интенсивности града по данным значений стратификации атмосферы, полученных по глобальной модели (GFS NCEP). Рассматриваются такие характеристики интенсивности града как площадь погибших сельхозкультур и максимальный диаметр града, нашедшие применение в исследованиях града и эффективности активных воздействий на градовые процессы. Материалы и методы исследования. Материалами исследований послужили выходные данные глобальной модели атмосферы GFS NCEP с заблаговременностью 24 часа и характеристики интенсивности града, предоставленные военизированными службами по активному воздействию в радиусе репрезентативности фактических данных аэрологического зондирования на станции «Минеральные Воды». Предварительно рассчитывались параметры атмосферы, из которых были отобраны наиболее информативные с помощью бисериального коэффициента корреляции и факторного анализа. Последующая оценка характеристик интенсивности града была проведена методом множественного регрессионного анализа. Результаты исследования и их обсуждение. Были построены уравнения регрессии для площади погибших сельскохозяйственных культур и максимального диаметра града. Оценка параметров уравнения регрессии, характеризующих статистическую значимость и практическую применимость модели, показала их соответствие предъявляемым к ним критериям. Выводы. Предлагаемый подход прогноза характеристик интенсивности града по данным глобальной модели атмосферы показал свою работоспособность и может быть использован на практике при качественном и достаточном объеме исходных данных.
127-144 76
Аннотация
Введение. На фоне глобального потепления, наблюдаемого в последние десятилетия, происходят изменения всех климатических характеристик. В эпоху глобального потепления, по мере увеличения температуры воздуха растет и влагосодержание воздушных масс, поэтому в холодных районах возрастает количество выпадающего снега. Это свидетельствует о большой чувствительности снежного покрова к любым изменениям в составе атмосферы и ее циркуляции. Снежный покров является важным компонентом природной среды зимнего периода. В данной работе проведена оценка тенденций изменения высоты снежного покрова на трех метеорологических станциях Северного Кавказа, расположенных в различных климатических зонах. Для анализа были использованы данные наблюдений за снежным покровом за период 1961-2018 гг. Материалы и методы исследований. Для получения результатов изменения режима снежного покрова с 1960/1961 по 2017/2018 гг. на территории Северо-Кавказского региона были исследованы осредненные ряды характеристик снежного покрова по данным 3-х метеорологических станций: Прохладная, Нальчик и Теберда. С помощью статистического пакета программы! SPSS 13.0 были рассчитаны следующие статистики: среднее, стандартное отклонение, минимум, максимум, размах, коэффициент асимметрии, коэффициент эксцесса, экстремальные значения, климатическая норма, тест Колмогорова - Смирнова на нормальность кривой распределения, Т-тест на сравнение равенства среднего с климатической нормой. Получены линейные тренды, скорость изменения метеопараметра, произведена оценка устойчивости климатических изменений, выявлены аномалии для каждого исследуемого ряда. Результаты исследований и их обсуждение. Для оценки изменения характеристик снежного покрова использовались данные рядов высоты снежного покрова в холодные сезоны 1961-2018 гг. (с октября по апрель за 1960/61-2017/18 гг.). Сезоны с октября по апрель 1960/1961 гг., 1961/1962 гг., 2017/2018 гг. далее по тексту для краткости записаны как 1961, 1962, ., 2018 гг. Анализируя среднедекадную высоту снежного покрова, например 1961 года, использовались данные октября, ноября, декабря 1960 года и января, февраля, марта и апреля 1961 года. В ходе исследования произведена оценка устойчивости климатических изменений. В качестве ее интегральной характеристики использовали показатель Херста (Н), который показал трендоустойчивость и устойчивую тенденцию увеличения высоты снежного покрова на исследуемых м/станциях. Стандартное отклонение а использовалось в качестве меры типичной изменчивости высоты снежного покрова (СП) за период 1960/61-2017/18 гг. Для каждого ряда метеопараметров посчитаны минимальные и максимальные значения высоты СП. Для выявления аномалий исследовались отклонения текущих значений от многолетнего среднего за период 1961-1990 гг. (климатическая норма). Проведен анализ изменения высоты снежного покрова за весь период исследования 1961-2018 гг. и в период глобального потепления с 1976 по 2018 г. Исследования показали, что за период с 1961 года по 2018 г. на всех м/станциях имело место увеличение скорости роста среднедекадной высоты снежного покрова с последующим ее усилением в период с 1976 г. Выявлены экстремальные значения для всех исследуемых рядов. Проведен анализ среднедекадной высоты СП по месяцам (октябрь-апрель) с целью выявления среднеснежных и малоснежных месяцев. Выводы. Анализ изменений скорости роста среднедекадной высоты снежного покрова показал, что имело место ее увеличение, как в базовый (1961-2018 гг.), так и в период 1976-2018 гг. Для всех исследуемых рядов среднедекадной высоты снежного покрова показатель Херста демонстрирует высокую трендоустойчивость ряда. Выявлено, что за весь период исследований положительных аномалий меньше, чем отрицательных. За весь период наблюдений на рассматриваемых м/станциях было выявлено 9 экстремальных значений высоты снежного покрова. В современный период (1991-2018 гг.) отмечалось увеличение количества экстремальных значений среднедекадной высоты снежного покрова в 3,5 раза (7:2) по сравнению с базовым периодом.
145-166 49
Аннотация
Введение. Современное состояние вопросов, связанных с исследованием процессов динамики атмосферных явлений, носящих достаточно сложный многопараметрический характер, требует всестороннего подхода. Такое направление исследований определяется применением, наряду с аналитическим методом, численных методов получения решений рассматриваемых задач. Применение указанных методов позволяет получить решение поставленной задачи в общем виде, выраженного через определенные коэффициенты, нахождение которых, безусловно, требует наложения дополнительных условий. Однако применение численных методов позволяет в большей степени провести математический анализ полученных решений, а также поведение этих зависимостей при различных заданных параметрах, что в свою очередь позволяет сформировать целостное представление о динамике процессов при изменении тех или иных параметров. Материалы и методы исследования. Широкое применение на современном этапе исследований вопросов, связанных с атмосферными явлениями получили методы математического моделирования. Основу этих методов составляют уравнения, описывающие динамику воздуха, а также процессы переноса лучистой энергии, тепла и влаги в атмосфере. При построении краевой задачи динамики рассматриваемой среды необходимо задание граничных условий, определяющих область определения решаемой задачи, а также состояние системы на границах этой области. В работе решение исследуемой задачи проводится численными методами с использованием набора инструментов компьютерной программы! Maple 2021. Также были получены уравнения траекторий и линий тока воздушной частицы и построены соответствующие графики. Результаты исследования и их обсуждение. В работе проводится исследование, а также математический и численный анализ математической модели динамики сухого воздуха при наличии малых возмущений давления в атмосфере, что приводит к нарушению стационарного состояния среды и возникновению конвективных движений. Основная задача проведенного исследования заключалась в нахождении общего вида решения системы уравнений, описывающих динамику сухого воздуха без учета вязкости среды, получение уравнения траектории движения воздушной частицы, а также проведение качественного анализа вида полученных выражений при различных значениях постоянных интегрирования. Анализ полученных результатов позволяет получить численные значения критических постоянных, входящих как параметры в полученные уравнения траектории воздушной частицы, и отвечающих за возникновение конвективных движений рассматриваемой среды. Выводы. В данной работе с помощью математического пакета Maple 2021 получено общее решение задачи определения функции тока, описывающей движение воздушной частицы при возникновении возмущения давления в атмосфере, а также составляющих скорости движения в вертикальной плоскости. Проведен численный анализ полученных решений, характеризующих процессы переноса в среде. Получены в общем виде выражения для уравнения траекторий и линий тока воздушных частиц. При заданных значения постоянных интегрирования, были графически представлены виды полученных зависимостей. Анализ графиков показывает, что при определенных условиях, связанных с некоторыми критическими значениями постоянных интегрирования, наблюдаются замкнутые криволинейные траектории движения. Отклонения от указанных значений данных постоянных в сторону больших или меньших значений приводят либо к не замкнутости траектории, либо к изменению формы и размера замкнутой ячейки.
167-190 68
Аннотация
Введение. В статье проведен R/S-анализ устойчивости трендов климатических переменных методом нормированного размаха, который является одним из непараметрических подходов для исследования рядов, не удовлетворяющих всем условиям стандартной гауссовой статистики. Для исследования устойчивости системы, ведущей себя не как случайная величина, а проходящей более длительный путь (смещенное броуновское движение с наличием тренда), был использован индикатор Херста Н. Материалы и методы исследований. Оценка трендоустойчивости (персистентности) изменений температуры воздуха проводилась с помощью метода нормированного размаха (R/S-анализ). В основе метода лежит определение индикатора Херста Н с целью анализа размаха параметра (наибольшего и наименьшего значения на изучаемом отрезке) и среднеквадратичного отклонения и его зависимость от периода изучаемого времени Т. Индикатор Херста Н призван дать ответ на вопрос, каким будет следующее значение исследуемого ряда, больше или меньше текущего. Исследования проведены с использованием многолетних данных средних, максимальных и минимальных температур приземного воздуха 20 метеостанций различных климатических зон юга России (по данным государственной наблюдательной сети Росгидромета Северо-Кавказского УГМС). Результаты исследований и их обсуждение. При анализе климата исходными данными являются временные ряды, содержащие значения тех или иных климатических показателей (температуры, осадков, влажности и т.п.) за некоторый период. Традиционно для анализа данных ряда климатических параметров используются тренды. При этом решается задача предсказания будущих значений ряда. В то же время тренд ничего не говорит о том, насколько устойчив ряд. Таким образом, классические методы анализа являются малоинформативными и имеют много методологических ограничений к применению. В работе представлены результаты анализа временных рядов с использованием метода нормированного размаха R/S. Получено, что индикаторы устойчивости Н характеризуют устойчивость и долгосрочность изменения временных рядов годовых и летних средних температур (H = 0,80), а также осенних средних температур (H = 0,73). Ряды годовых, летних (H = 0,75) и осенних максимальных температуры (H = 0,70), а также весенних минимальных температур (H=0,72) также имели устойчивые тенденции. Выводы: Результаты R/S-анализа показали, что ряды температур не являются идеальным пуассоновским процессом (без памяти), напротив, существует некоторая долгосрочная корреляция между последними событиями и начальными. Изменение климатических переменных как явление, несет двойственные характеристики случайности и регулярности, и чем больше индикатор Херста H отклоняется от 0,5, тем больше регулярности проявляется во временных рядах, и наоборот.
191-208 43
Аннотация
Введение. Градовые процессы наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, приводят к повреждению строений, к гибели животных и к человеческим жертвам. Для снижения отрицательного последствия градовых явлений проводятся работы по активным воздействиям на градовые процессы. В данной работе проведена оценка изменений наземных (спектральных и энергетических) характеристик града при проведении активного воздействия по данным наземной градомерной сети и радиозондирования атмосферы. Материалы и методы исследований. При исследовании наземных характеристик градобитий были использованы данные, полученные на градомерной сети во время проведения Комплексного градового эксперимента Высокогорного геофизического института (1983-1997 гг.), данные Северо-Кавказской военизированной службы по активным воздействиям на гидрометеорологические процессы (СК ВС) о градобитиях за период 2011-2012 гг., а также данные радиозондирования атмосферы. Используя метод кластерного анализа (статистическая программа SPSS) все процессы с активным воздействием (АВ) и без активного воздействия (всего 91 процесс) были разбиты от 2 до 5 кластеров для выявления максимального влияния параметров атмосферы на характеристики градовых процессов и дальнейшего выбора оптимального числа кластеров. Далее был проведен корреляционный анализ для выявления связи наземных характеристик града с параметрами атмосферы. Были построены уравнения множественной линейной регрессии взаимосвязи наземных характеристик града (средний диаметр, средняя поверхностная плотность кинетической энергии, средняя концентрация) с параметрами атмосферы. Полученные уравнения можно использовать для анализа изменений спектральных и энергетических характеристик градобитий при проведении активного воздействия. Результаты исследования и их обсуждение. Анализ данных о наземных характеристиках градовых процессов с АВ и без АВ показал, что выборки неравнозначны. В процессы с АВ, вероятнее всего, попали более мощные градовые процессы, поэтому для их корректного сравнения с процессами без АВ необходимо произвести деление на кластеры. Для проведения кластерного анализа использовались характеристики атмосферы, полученные по данным радиозондирования, произведенного в момент времени, ближайший ко времени выпадения града. Результаты кластерного анализа, подтвержденные Т-тестом, показали, что оптимальным является разделение на 2 кластера. Из характеристик параметров атмосферы в двух кластерах следует, что в 1-ый кластер вошли параметры атмосферы, приводящие к более мощным градовым процессам. Для исследования взаимосвязи между параметрами, характеризующими состояние атмосферы и наземными характеристиками града, были определены зависимые и независимые переменные. В процессах, отнесенных к 1-му кластеру и 2-му кластеру, были выбраны значимые корреляции наземных характеристик града с параметрами атмосферы при уровнях значимости Sig < 0,05 и близких к нему. Проведен множественный регрессионный анализ с использованием выбранных характеристик и построены регрессионные уравнения взаимосвязи наземных характеристик града с параметрами атмосферы для процессов 1-го и 2-го кластера. Полученные уравнения были использованы для анализа изменений спектральных и энергетических характеристик градобитий в результате активного воздействия. Выводы. Проведен анализ изменений спектральных и энергетических характеристик градобитий в результате активного воздействия с использованием полученных регрессионных уравнений связи наземных характеристик града с параметрами атмосферы. Анализ показал, что изменения наземных характеристик градовых осадков в результате АВ в процессах 1-го кластера, к которому относятся более мощные градовые процессы, не приводят к значимому изменению наземных характеристик града. Для процессов 2-го кластера (слабые процессы) активное воздействие приводит к уменьшению значений наземных характеристик градовых осадков.
209-226 46
Аннотация
Введение. До настоящего времени, несмотря на то, что реагенты давно используются для управления облачными процессами, вопросы, связанные с влиянием электрического поля на их льдообразующие свойства изучены не в полной мере. Исследования, проведенные в этом направлении, показывают, что рост зародышевых частиц зависит от напряженности электрического поля, заряда кристаллизующего ядра и от реализации того или иного механизма роста [1]. Наличие в атмосфере электрического поля и заряда на частицах реагента может влиять на удельный выход льдообразующих ядер при проведении работ по активному воздействию на облачные системы. В связи с этим исследования, связанные с изучением влияния напряженности электрического поля на удельный заряд на частицах реагента, образующихся при возгонке пиротехнических составов, представляются актуальными и практически значимыми для определения дозировки реагентов при воздействии на облачные процессы. Материалы и методы исследования. В данной статье представлены результаты лабораторных экспериментов по апробированию аппаратуры и методики определения влияния напряженности электрического поля на удельный заряд на частицах реагента, образующихся при возгонке пиротехнических составов. Методика измерения заряженных частиц основана на использовании отклонения частиц реагента в электрическом поле плоского конденсатора. Предварительные результаты, полученные в ходе исследований, позволили установить, что при возгонке пиротехнических составов происходит заряжение частиц. В качестве рабочего материала для лабораторных исследований были рассмотрены пиротехнические составы, которые используются в противоградовгых изделиях (ПГИ) типа «Алазань-6» и «Алазань-9» [2, 3, 4]. Результаты исследования и их обсуждение. В статье представлены аппаратура, методика и предварительные результаты исследования влияния напряженности электрического поля на удельный заряд на частицах реагента, образующихся при возгонке пиротехнических составов. Лабораторные эксперименты были проведены на лабораторных установках ВГИ. Выводы. Проведенные эксперименты показали, что увеличение отрицательного удельного заряда на частицах реагента незначительно увеличивает удельный выход льдообразующих ядер (на 20%) из пиротехнического состава АД-1. При напряженности электрического поля 3,0 х 105 В/м и удельного заряда на частицах реагента -8,4 х 10-4 Кл/кг удельный выход льдообразующих ядер с пиротехнического состава АД-1 в 2,7 раза выше, чем без электрического поля.
ISSN 2308-4758 (Print)