Preview

Наука. Инновации. Технологии

Расширенный поиск
№ 4 (2018)
Скачать выпуск PDF

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

51-64 50
Аннотация
Введение: актуальность исследований по разработке нового наиболее сравнительно мало затратного метода обусловлена необходимостью повышения эффективности не только поисков и разведки, но и разработки месторождений нефти и газа в России. Предлагается новый метод выявления перспективных структур на нефть и газ, основанный на теоретических представлениях о природе структур центрального типа (СЦТ), где установлена закономерная связь радиусов СЦТ с глубинами до плотностных неоднородностей, согласно закону скалывающих напряжений. Материалы и методы исследований: исходными материалами научных исследований являются космические снимки различных масштабов, данные почвенных, геоботанических, геоморфологических (ландшафтно-геоэкологических) исследований для подтверждения достоверности выделенных структур центрального типа и линиментов различного ранга. Основным методом представляется малоизвестный метод ландшафтно-геоэкологического картирования, который является логическим усовершенствованием известного метода групповой геологической сьемки. Результаты исследований: согласно представлениям о природе структур центрального типа (СЦТ), установлена закономерная связь радиусов СЦТ с глубинами до плот-ностных неоднородностей и геодинамическим центрам. Это объясняется известным в физике законом скалывающих напряжений, которые распространяются под углом 45 градусов по отношению к нормальным (вертикальным). Разработан новый метод выявления перспективных структур на нефть и газ, приводится наглядный пример использования этого метода, на одной из перспективных площадей на территории Калмыкии, где теоретическая геолого-тектоническая модель подтверждена геофизическими и геохимическими исследованиями. Обсуждения и заключение: новый структурно-метрический метод является принципиально новым, сравнительно дешевым и доступным для применения, в какой-то мере существенным дополнением и развитием давно известного структурно-геоморфологического метода, и в какой-то мере аналогом структурно-метрического метода Жукова В. Т., Лазарева Г. Е. и др. (1999) [2].
65-76 25
Аннотация
Введение: Изменения режима зимних осадков и снежного покрова могут считаться комплексным индикатором климата холодного сезона, отражающим изменения режима температуры, режима осадков, частоты оттепелей и т.д. Запасы воды в снеге играют определяющую роль при весеннем половодье, влияют на увлажнение почвы при севе яровых и росте озимых культур. Следует подчеркнуть важность знания закономерностей распределения осадков в холодный период для оценки агроклиматических ресурсов республики, к которым относится и снежный покров. Материалы и методы исследований: Прогноз изменений характеристик снежного покрова является не менее важной проблемой, чем прогноз изменений климата (температуры и жидких осадков). В данной работе на основе данных метеопараметров, предоставленных Северо-Кавказским УГМС, были получены осредненные ряды среднедекадной высоты снежного покрова и числа дней со снежным покровом для юга европейской территории России (ЕТР). С использованием метода сингулярно-спектрального анализа («Гусеница»-SSA) проанализирована динамика и исследованы прогностические возможности метода SSA для высоты снежного покрова и числа дней со снежным покровом на юге ЕТР. Метод SSA представляет собой инструмент для анализа и прогнозирования одномерных и многомерных временных рядов. На основе проведенного Т-теста показана эффективность применения рекуррентного R-SSA прогноза среднегодовой высоты снега и числа дней со снежным покровом. Результаты исследований и их обсуждение: Для всех рассмотренных метеорологических величин была получена периодичность их изменения, стандартное отклонение, максимальное отклонение и относительная ошибка. В результате подбора главных компонент (1, 3 и 13) были получены прогнозные тенденции изменения исследуемых переменных, выявлены периоды их увеличения и снижения, а также получены прогнозные значения среднедекадной высоты снежного покрова и числа дней для периода 2018-2022 гг. Выводы: В результате применения метода сингулярно-спектрального анализа, осуществлен прогноз таких характеристик снежного покрова юга ЕТР как среднедекадная высота снежного покрова и число дней со снежным покровом юга ЕТР на 2018-2022 гг. Выявленные общие тенденции изменения исследуемых характеристик снежного покрова юга ЕТР на период до 2022 г. позволяют характеризовать региональные изменения климата юга европейской части России как составную часть современного глобального потепления.
77-90 36
Аннотация
Введение: Обоснована актуальность исследования туристского образа Северного Кавказа в представлениях населения России. С помощью историко-гео-графического метода выделены четыре основных этапа в трансформации образа исследуемого макрорегиона: «Кавказ - новая территория и молодой курорт», «Северный Кавказ - житница и здравница», «Северный Кавказ - горячая точка», «Северный Кавказ - туристский центр». Материалы и методы исследования. Информационную базу исследования составили материалы контент-анализа средств массовой информации и социологического опроса населения. Контент-анализ основан на мониторинге СМИ информационно-аналитической системы Медиалогия. Соцопрос проводился в он-лайн режиме, всего в нем приняли участие триста респондентов из девятнадцати субъектов России. В качестве интегральной характеристики восприятия географического пространства введен коэффициент отношения населения к территории (КОНТ). Результаты исследования и их обсуждение: Проведенный контент-анализ позволил выявить географию публикаций о Северном Кавказе и о его туристской отрасли. Исследование показало, что туристский образ Северного Кавказа в медиапространстве очень многогранен и складывается из большого числа элементов, которые разделяются на следующие группы: природные особенности, культурная среда, бренды, туристская инфраструктура и сервис. Проведенный социологический опрос показал насколько деформированы представления населения России о Северном Кавказе. Представлены ментальные карты границ Северного Кавказа, его наиболее популярных курортов, и карта наиболее распространенных ассоциаций с субъектами СКФО. Проведен анализ позитивных, нейтральных и негативных ассоциации, выявлены их географические закономерности. Интегрируя ответы населения, на основе коэффициента отношения населения к территории, была составлена типология регионов России по характеру восприятия туристского образа Северного Кавказа. Выводы: На основе проведенного исследования сделан ряд выводов о структуре, элементах и особенностях туристского образа Северного Кавказа, его месте федеральном и региональном медиапространстве России. Установлена географическая детерминанта в восприятии населением туристского образа Северного Кавказа.
91-104 41
Аннотация
Введение: В последние десятилетия в России резко актуализировалась проблема межэтнических отношений. Дагестан, как один из наиболее пестрых в этнокультурном отношении регионов России, представляет особый интерес для изучения межэтнической среды. Цель исследования - проанализировать направления современных этнических процессов в Дагестане и выявить основные межэтнические проблемы. Материалы и методы исследования: Статья подготовлена на основе материалов полевых исследований, проведенных авторами в 2018 г. Основными инструментами исследования явились массовое интервьюирование местного населения, экспертные опросы представителей властных структур, интеллигенции, научного и бизнес-сообществ, а также визуальные наблюдения. Полученные в ходе полевых исследований отдельные данные корреспондировались с данными официальной статистики. В исследовании был применен метод ключевых территорий. Обсуждение результатов исследования: Главным рефреном всех опросов является суждения населения об отсутствии в Дагестане межэтнических проблем и невозможности возникновения межэтнических противостояний, что подтверждается отсутствием ксенофобских настроений, распространением практик толерантного поведения, позитивные установки по поводу межэтнических браков. Одновременно прослеживается сохранение этнического самосознания и отвергается идея межэтнической консолидации и формирования единой дагестанской нации. В полиэтничных городских сообществах развиваются интеграционные межэтнические процессы, и формируется городская идентичность. Установлено два вида интеграционных моделей. Выводы: Результаты исследования свидетельствуют о формировании в Дагестане своеобразной полиэтничной системы, находящейся в стадии достаточно равновесного этнокультурного состояния. Этнические процессы проявляются в виде внутриэтнических дезинтеграции на локальные поселенческие общности. В больших городах явно выражены интеграционные тенденции и распространение городских форм идентичности.
105-116 65
Аннотация
Введение: Территориальное развитие урбанизации в России, выражается в региональных диспропорциях, накладывает свои особенности на вовлеченность разных этносов в урбанизационные процессы. С одной стороны, одна часть этносов была вовлечена в данные процессы на более ранних этапах (русские, украинцы, белорусы и т.д.), другая часть этносов оставалась на «периферии» урбанизации, чаще всего сохраняя традиционный ареал расселения, ведения традиционного образа жизни (например, титульные народы Северного Кавказа). С научной точки зрения данное обстоятельство требует особого внимания, так как важно знать, какие из этносов были вовлечены в урбанизационные процессы на начальных этапах промышленного освоения страны, значительно увеличив свой удельный вес в структуре городского населения являясь «локомотивом» урбанизации и какова их роль в урбанизационных процессах, а с другой стороны, важно понять, какие этносы включается в данные процессы в более поздний период и на современном этапе. Материалы и методы исследования: автором в качестве ключевых критериев определены: уровень урбанизированности этносов, который выражается в показателе удельного веса городского населения этноса от общей его численности; урбанизационный переход этносов, под которым понимается преодоление доли городского населения этноса в 50% от общей его численности. В ходе работы применяется метод статистического анализа, и сравнительные методы которые позволяют наиболее качественно проанализировать количественные показатели. Отдельное место занимает применение картографического метода, позволяющий оценить пространственно-временных особенностей развития урбанизации в стране в том числе с учетом особенностей расселения различных этносов. В качестве исходной статистической информации исследования нами использованы данные переписей населения (РСФСР 1939, 1959, 1970, 1979, 1989, РФ 2002, 2010 гг.). Результаты исследований и их обсуждение: в работе предложена типология этносов по уровню урбанизированности и урбанизационному переходу. По характеру участия в урбанизационном процессе этносы делятся на следующие типы: первый тип - этносы с ранним ур-банизационным переходом, у которых урбанизационный переход был зафиксирован переписью населения 1959 г. и ранее (русские, украинцы, белорусы, грузины, узбеки, армяне, молдаване, азербайджанцы, латыши, литовцы); второй тип образуют этносы, у которых показатель более 50,0% проживающих в городах был зафиксирован переписями населения 1970 и 1979 гг. (осетины, татары, лакцы, балкарцы, немцы); третий тип - этносы с поздним урбанизационным переходом. Урбанизационный переход зафиксирован переписями населения 1989, 2002 и 2010 гг. (мордва, лезгины, кумыки, калмыки); Четвертый тип - этносы с несостоявшимся урбанизационным переходом к 2010 году: а) этносы, приблизившиеся к урбанизационному переходу - доля городского населения составляет от 45,1 до 49,9% (адыгейцы, кабардинцы, удмурты, буряты, башкиры и др.); б) этносы с удельным весом городского населения менее 45,0% (марийцы, ингуши, чеченцы, даргинцы, казахи, якуты и др.). Основные выводы и дискуссия: в силу ряда географических, исторических и социально-экономических причин одни этносы включались в орбиту городской жизни раньше, другие позже. Общей для всех народов являлась тенденция все большего вовлечения в урбанизационные процессы, при этом на современном этапе выделяется целая группа этносов, с низким уровнем данного показателя.
117-130 80
Аннотация
Введение: В Центральном Предкавказье, которое представляет Ставропольский край,наиболее часто отмечаются такие опасные метеорологические явления как гроза, град, сильный ливень, сильный ветер, жара, засуха. Ввиду высокой повторяемости гроз, которые к тому же зачастую сопровождаются интенсивными ливнями и выпадением града, исследование как современного режима грозовой активности, так и его динамики представляет особый интерес. При решении задач мониторинга грозовой активности анализ многолетних данных визуальных наблюдений за грозами на сегодняшний день не имеет альтернативы. Материалы и методы: Анализ современного режима грозовой активности в регионе проводился по данным ежесуточных восьмисрочных наблюдений шестнадцати метеорологических станций Ставропольского края. Анализировались как ежесуточные данные - время развития грозового процесса, фактическая продолжительность отдельной грозы, число гроз в течение суток, так и ежемесячные и ежегодные данные наблюдений - число дней с грозой, суммарная годовая и сезонная продолжительность гроз, средняя продолжительность грозы в день с грозой. Кроме того, рассчитывались и анализировались характеристики грозовой активности, осредненные за различные многолетние периоды наблюдений. Кроме того, проанализирован никогда не рассматривавшийся другими исследователями аспект посуточного распределения дней с грозой - отдельных дней с грозой и периодов с ежедневными грозами. Результаты Анализ полувекового ряда данных метеонаблюдений показал, что в целом исследования: Центральное Предкавказье является районом довольно высокой грозовой активности. При этом различия в уровне грозовой активности над низменной,равнинной, возвышенной и предгорной частями региона достаточно велики. В предгорьях дней с грозой отмечается за теплый период года вдвое больше, чем над центральной, возвышенной частью региона, и втрое больше, чем над северной, равнинной низменной частью. Обсуждение и Несмотря на отмечающееся некоторое снижение грозовой активности на заключение: большей части территории, Центральное Предкавказье по-прежнему остается районом повышенной грозовой активности, о чем свидетельствуют как достаточно высокая повторяемость грозоградовых процессов в целом, так и масштабность и интенсивность отдельных процессов. Снижение грозовой активности отмечается в равнинной части Центрального Предкавказья, в центральных районах существенных изменений режима гроз не зафиксировано, в то время как в предгорной зоне имеет место значительное повышение грозовой активности, выражающееся в увеличении как числа дней с грозой, так и суммарной продолжительности гроз. При этом средняя продолжительность отдельного грозового процесса, в среднем за полвека увеличившаяся на 25 минут, в последние годы на большей части территории даже уменьшилась. Имеет место тенденция уменьшения одиночных дней с грозой и увеличение повторяемости периодов с ежедневными грозами. Возросла также повторяемость ночных гроз.
131-150 31
Аннотация
Введение: Облачная конвекция является причиной опасных явлений погоды [23]. Так сильные дожди и последующие наводнения являются прямым следствием конвективных штормов. Я вленияшторма часто сильно локализованы, поэтому прогнозирование того, почему, где и когда шторм развивается, является одной из самых сложных проблем в прогнозе погоды [10]. На сегодняшний день оперативные численные модели часто не могут предсказать местоположение и время начала облачной конвекции при инициировании ее процессами в подоблачном слое, поскольку эти процессы недостаточно хорошо представлены в моделях. Однако влияние этих процессов на инициирование облачной конвекции часто отмечается в исследованиях [25, 39], так что для прогнозирования начала облачной конвекции требуется знание термодинамики и динамикиподоблачного слоя. Материалы и методы: Для прогноза параметров облачной конвекции используется данные радиозондирования, которые наносятся на аэрологическую диаграмму. Как правило, при этом делается допущение, что скорость восходящих потоков и перегрев на уровне конденсации равны нулю. Но это не всегда так. Поэтому представляется важным определить, как параметры приземного слоя влияют на значения параметров облачной конвекции на уровне конденсации. Результаты исследования: в статье разработана математическая модель конвекции влажного подоблачного слоя атмосферы. Математическая модель представляет собой систему уравнений движений, теплопроводности и неразрывности, записанные в двумерной вертикальной плоскости. Получено аналитическое решение указанной системы. Установлены выражения для уровня конвекции, уровня максимальной скорости, для профиля вертикальной и горизонтальной составляющей скорости, вертикальное распределение температуры. Из указанных выражений выведен критерий развития подоблачной конвекции. Полученные выражения позволяют в свою очередь вывести выражения для параметров конвекции на уровне конденсации. А это в свою очередь позволяет вывести критерий развития облачной конвекции. Установлено, что развитие облачной конвекции зависит, как от абсолютных значений дефицита точки росы в приземном слое, так и в большей степени от вертикального градиента массовой доли водяного пара. В частности при критическом значении вертикального градиента массовой доли водяного пара наблюдается «взрывной рост» конвекции. Обсуждение и заключение: Получены аналитические выражения для дефицитов точки росы в приземном слое, определяющие значения функции перегрева и скорости восходящих потоков на уровне конденсации. Показано, что на развитие подоблачной конвекции существенное влияние оказывает значение массовой доли водяного пара. Установлено, что при значениях градиента массовой доли водяного пара, приближающихся к критическому значению, наблюдается «взрывной» рост конвективных ячеек в подоблачном слое. Также показано, что существует критическое значение градиента массовой доли водяного, способствующее развитию облачной конвекции/
151-167 40
Аннотация
Введение: вынужденный подъем значительных масс воздуха осуществить искусственно трудно или осуществление такого подъема будет, по крайней мере, экономически нерентабельно, так как потребует затраты большого количества энергии. Воздействия на метеорологические процессы имеют смысл, т.е. практически могут быть осуществлены только на неустойчивые состояния облаков или атмосферы, потенциальная энергия которых может реализоваться в нужном направлении за счет существенно меньших энергетических затрат. Иными словами, искусственно создать в атмосфере восходящие движения протяженностью, достаточной для развития или интенсификации процессов облако- и осадкообразования, в настоящее время можно только используя потенциальную энергию конвективной неустойчивости атмосферы. Эта энергия может реализоваться в виде восходящих движений (конвективных потоков) в результате нагрева у поверхности земли сравнительно небольших объемов воздуха. Материалы и методы: Для прогноза параметров облачной конвекции используется данные радиозондирования, которые наносятся на аэрологическую диаграмму. Как правило, при этом делается допущение, что скорость восходящих потоков и перегрев на уровне конденсации равны нулю. Но это не всегда так. Поэтому представляется важным определить, как параметры приземного слоя влияют на значения параметров облачной конвекции на уровне конденсации. Результаты исследования: В работе рассматривается проблема искусственного стимулирования конвекции с целью развития облачной конвекции. Дан обзор современного состояния данной проблемы. Приводятся факты, когда искусственно созданная конвекция вызывала облако, сопровождающее дождем. Эти факты стимулировали научные эксперименты с целью разработки научных основ воздействия на облака и атмосферу с целью искусственного увеличения осадков. Несмотря на многочисленные эксперименты, мы не можем в настоящее время утверждать о положительном результате воздействий. Более того мы не можем на идейном уровне утверждать, что у нас есть научные принципы искусственного стимулирования конвекции с целью образования кучево-дождевой облачности. Поэтому в настоящей работе приводится оценка возможности влияния искусственно созданной приземной конвекции на развитие облачной конвекции. Обсуждение и заключение: учет влажности подоблачного слоя приводит не только к количественным изменениям критериев, определяющих параметры облачной конвекции на уровне конденсации, но и качественным изменениям. Мы видим, что существенное влияние на параметры облачной конвекции на уровне конденсации имеет не столько значение абсолютной влажности подоблачного слоя, сколько градиент массовой водяного пара в подоблачном слое. Если приземный слой атмосферы от уровня земли до уровня конденсации имеет градиент температуры, равный γ = γτ , то все попытки искусственного стимулирования за счет нагрева безуспешны. Если же толщина задерживающих слоев меньше указанного слоя, то они могут быть пробиваемы.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

7-20 37
Аннотация
Введение: представленная работа продолжает исследования авторов по методам теории приближения функций вещественной переменной, заданных приближенно, на основе их представления интегралами. Материалы и методы исследований: в работе исследуются методы представления функций, заданных приближенно, их сингулярными интегралами применительно к задачам аппроксимации, как самих функций, так и их производных. Выполняется постановка задачи «восстановления» функции по приближенным данным, кратко излагаются основные понятия, определения и подходы к её решению. Разрабатывается численный метод решения оптимизационных задач аппроксимации функции по приближенным данным. Осуществляется построение соответствующего вычислительного алгоритма. Рассматривается задача «восстановления» производных исследуемой функции и подходы к её решению. Результаты исследований и их обсуждение: возможным приложением подобной теории являются задачи вычислительной математики, связанные с операторами обобщенного дифференцирования суммируемых функций и нахождения так называемых слабых решений для краевых задач математической физики. Практическая значимость результатов состоит в том, что предложенные методы и подходы могут найти применение в прикладных задачах теории приближения функций, задачах прикладного анализа и краевых задачах математической физики, использующих приближенно заданные исходные данные, полученные в ходе физических экспериментов или эмпирические функции.
21-30 32
Аннотация
Введение: Многие математические модели механики сплошной среды сформулированы в виде линейных и квазилинейных дифференциальных уравнений. Симметричный анализ этих моделей является одним из наиболее эффективных способов получения количественных и качественных характеристик описываемых ими физических процессов. Актуальность исследования модели Вестервельта обусловлена использованием этой модели для расчета параметрических антенн сонаров и для расчета ультразвуковых полей в медицине. Материалы и методы исследований: Методами исследований являются: групповой (симметрийный) анализ дифференциальных уравнений и общие методы математической физики. Результаты исследований и их обсуждение: Исследуется важная для приложений трехмерная модель Вестервельта нелинейной гидроакустики при наличии диссипации. Установлено, что среди инвариантных подмоделей ранга 1 эта модель имеет только три типа существенно различных (не связанных точечными преобразованиями) автомодельных волн. К ним относятся: автомодельная волна, распространяющаяся вдоль одной из осей координат, плоская автомодельная круговая волна и автомодельная сферически-симметричная волна. Получены интегро-дифференциальные уравнения, описывающие эти автомодельные волны. При некоторых условиях установлены существование и единственность таких автомодельных волн. Выводы: В нелинейной гидроакустике модель Вестервельта используется для исследования ультразвуковых полей, генерируемых мощными излучателями. Для трехмерной модели Вестервельта при наличии диссипации установлено, что среди инвариантных подмоделей ранга 1 эта модель имеет только три типа существенно различных (не связанных точечными преобразованиями) автомодельных волн. Исследованы эти волны. Наличие произвольных постоянных в полученных интегро-дифференциальных уравнениях, описывающих эти автомодельные волны открывает новые возможности для изучения других (отличных от исследованных в статье) имеющих физический смысл краевых задач. Практическая значимость этого исследования обусловлена использованием модели Вестервельта для расчета параметрических антенн сонаров и для расчета ультразвуковых полей в медицине.
31-50 46
Аннотация
Введение: в данной работе изучаются структуры и связанные с ними механические свойства ряда инструментальных сталей, подвергнутых закалочному охлаждению в магнитной жидкости с различным содержанием магнитной фазы при воздействии постоянного магнитного поля разной интенсивности. Возможность проведения в магнитной жидкости управляемой закалки определяется зависимостью интенсивности охлаждения от состава жидкости, величины и степени неоднородности магнитного поля, создаваемого вблизи охлаждаемой поверхности. Различная интенсивность охлаждения обусловливает различные механизмы фазовых превращений в стали в процессе закалки. Материалы и методы: при выборе объекта исследования - образцов инструментальных сталей - исходили из закономерностей фазовых превращений, происходящих в сталях при различной интенсивности охлаждения. Поставленная цель достигалась выбором марок сталей, характеризующихся различной степенью устойчивости переохлажденного аустенита и, тем самым, различной величиной критической скорости закалки - скорости охлаждения, обеспечивающей только бездиффузионный механизм превращения аустенита. Результаты исследования: впервые найдено, что путем изменения интенсивности магнитного поля при закалке в магнитной жидкости образцов малых размеров из сталей с пониженной устойчивостью переохлажденного аустенита можно управлять их твердостью. Обсуждение и заключения: результаты исследований позволили выявить новое перспективное направление при использовании магнитной жидкости в качестве закалочной среды - проведение закалочного охлаждения.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2308-4758 (Print)