Приведено сравнение трех методов представления данных микроуголькового анализа для изучения тысячелетней истории палеопожаров на примере микроугольковых данных из донных отложений оз. Узункёль ( Улаганское плато, Центральный Алтай ). Доказаны преимущества использования индекса СС- абсолютной концентрации микроугольков в 1 см3 ( Charcoal Concentration ) и индекса СI - расчета годовой аккумуляции микроугольков на единицу площади в 1 см2 ( Charcoal Infux ) в образцах озерных отложений по сравнению с данными абсолютных подсчетов микроугольков. Проанализированы результаты применения индексов СС и СI к микроугольковым данным из донных отложений оз. Узункёль от позднеледниковья ( 17 000 кал л.н.) до современности. Выявлено, что использование индекса СI снимает искусственный эффект увеличенного обилия микроугольков при низкой пыльцовой продуктивности степных ландшафтов. Результаты исследования содержания микроугольков в донных отложениях озера всеми тремя методами показали, что естественные пожары в Центральном Алтае были наиболее интенсивны в голоцене в переходный нестабильный климатический период 9500 - 9000 кал. л.н., когда один тип ландшафта ( степь ) сменялся другим типом ( лес ), т.е. наиболее подвержены естественным пожарам в прошлом были лесостепные ландшафты. Использование индекса СI выявило, что развитие древних культур на Алтае сопровождалось общим увеличением концентрации и аккумуляции микроугольков в озерных отложениях, начиная с 4500 кал. л. н. Резкое увеличение концентрации и годовой аккумуляции микроугольков произошло после 1700 кал. л. н., что могло быть вызвано увеличением плотности населения в этом районе Алтая.

Рассматривается циклоническая и антициклоническая деятельность над Западной Сибирью в период 1976 - 2004 гг. Анализируются траектории перемещения барических образований разного генезиса и их повторяемость.

На основе анализа и прогноза реконструированных изменений общего содержания озона в атмосфере ( ОСО ) в Томской области выделены две зоны его изменений. Показано, как на основе зонирования территории по изменениям ОСО можно повысить прижимаемость саженцев хвойных пород деревьев за счет варьирования времени и места посадок.

Приведены результаты исследований впервые наблюдаемой в Сибири вспышки массового размножения нового инвазивного вредителя кедра сибирского ( Pinus sibirica Du Tour )- союзного короеда ( Ips amitinus (Eichh.)). Исследования проведены в юго-восточной части Западной Сибири, на территории Томской области, в поврежденных чужеродным короедом припоселковых кедровниках. Показано, что возникновение вспышки спровоцировано благоприятными погодными условиями последних десятилетий и обилием в экосистемах - реципиентах инвазии деревьев, ослабленных по разным причинам, среди которых важное значение имела вспышка численности сибирского шелкопряда в 2016-2018 гг. Выявлены особенности популяционной динамики союзного короеда в новых местообитаниях по сравнению с первичным ареалом в Европе : повышение уровня численности популяций, сужение трофической специализации вплоть до региональной монофагии, снижение роли межвидовой конкуренции за счет вытеснения инвайдером местных видов стволовых дендрофагов, одновременное существование очагов размножения в разных фазах развития и связь их характеристик с породным составом насаждений и факторами ослабления. Предложена и реализована на уровне лесничеств оригинальная методика оценки риска распространения вспышки размножения союзного короеда на территории Томской области при воздействии комплекса факторов, способствующих повышению его численности.

Представлен алгоритм восстановления высоты нижней границы облаков ( ВНГО ) по данным пассивного спутникового зондирования с помощью методов искусственного интеллекта. Определение ВНГО рассмотрено как частный случай решения задачи классификации. Обучение алгоритма осуществлялось путем сопоставления результатов активных измерений ВНГО на сети наземных светолокационных и лазерных регистраторов ASOS ( Automated Surfase Observing System), лидаром CALIOP ( спутник CALIOP ) и радарам CPR ( спутник CloudSat ) с другими параметрами облачности, полученными по данным спектрорадиометра MODIS ( спутник Aqua ). Проанализированы возможности инструментов активного зондирования по определению ВНГО у облаков с различной оптической толщиной. Алгоритм восстановления ВНГО основан на использовании трех независимых самоорганизующихся нейронных сетей Кохонена. Определены значения ВНГО однослойной облачности над Западной Сибирью в летнее время по данным MODIS. Установлено, что разработанный алгоритм недооценивает ВНГО во всем диапазоне допустимых значений оптической толщины. Среднее смещение полученных оценок ВНГО относительно эталонных данных ASOS/CALIOP/CPR составляет - 0,2 км при среднеквадратичном отклонении 1,2 км.

Период существования полярных озоновых аномалий зависит от фазы квазидвухлетней цикличности (КДЦ ). КДЦ определяет расположение субтропической критической линии ветра, которое влияет на распространение планетарных волн в стратосферу. В результате, во время западной фазы КДЦ наблюдается усиление полярного вихря, а во время восточной - его ослабление, что проявляется в сроках, продолжительности и интенсивности разрушения стратосферного озона. Полярные озоновые аномалии формируются внутри устойчивого полярного вихря в период с конца зимы по весну в результате протекания гетерогенных и фотохимических реакций разрушения озона в присутствии солнечного излучения. Работа посвящена исследованию влияния фаз КДЦ на разных изобарических уровнях на динамику стратосферных полярных вихрей на основе спутниковых данных Goddard Space Flight Center NASA. Показано, что преобладающее влияние на динамику полярных вихрей оказывает КДЦ на уровне 30 гПа. В динамике антарктического полярного вихря это проявляется с сентября по декабрь, особенно в октябре и ноябре, а в динамике арктического полярного вихря - на протяжении всего периода его существования.

Обсуждаются проблемы обеспечения орнитологической безопасности объектов и территорий. Приводится краткий обзор методов защиты от птиц и факторов, влияющих на эффективность отпугивания, особо выделяя акустическое отпугивание. На примере аэропорта г. Томска рассматривается использование биоакустических отпугивателей птиц направленного действия с системой технического зрения. Формулируются задачи создания эффективных орнитологических средств отпугивания с применением элементов искусственного интеллекта для обнаружения птиц, распознавания вида, формирования необходимого воздействующего излучения и др..

В монографии представлены результаты исследований по одному из основных научных направлений "Фундаментальные закономерности, физико-математические и структурные модели синтеза и функциональные свойства нанокристаллических частиц, материалов и покрытий" Научно-образовательного центра Томского госуниверситета "Физика и химия высокоэнергетических систем", организованного по гранту Фонда гражданских исследований и развития (CRDF) российско-американской программы "Фундаментальные исследования и высшее образование" (BRHE). Исследования посвящены проблемам синтеза наночастиц в конденсированных средах, компьютерному моделированию формирования биметаллических нанотрубок и их поведения в условиях внешних воздействий, закономерностей деформации и разрушения наноматериалов при динамическом нагружении, экспериментальным исследованиям механических свойств нанокристаллических металлических и керамических материалов при различных условиях нагружения. Для специалистов в области создания нанотехнологий и наноматериалов конструкционного назначения, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В учебнике рассмотрены вопросы физико-химического строения металлических и неметаллических материалов, термической обработки и поверхностного упрочнения, понятия о механических свойствах и методах их определения, основы теории и технологии получения заготовок литьем, давлением, сваркой и пайкой, механической обработкой и рекомендации по их применению. Включен раздел по производству металлов, порошковой металлургии. Для студентов вузов, обучающихся машиностроительным специальностям. Может быть использован студентами соответствующих техникумов и колледжей.