Настоящая книга представляет собой первый том полного собрания научных трудов академика Анатолия Ивановича Ларкина (1932—2005). Его труды относятся к различным областям теоретической физики: теории плазмы, физики ядра, квантовой теории моля, теории фазовых переходов, сверхпроводимости и другим разделам теории конденсированного состояния. В первом томе собраны статьи, опубликованные с 1959 по 1976 гг. Книга предназначена научным работникам, аспирантам и студентам старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики.

Настоящая книга представляет собой второй том полного собрания научных трудов академика Анатолия Ивановича Ларкина (1932—2005). Его труды относятся к различным областям теоретической физики: теории плазмы, физики ядра, квантовой теории моля, теории фазовых переходов, сверхпроводимости и другим разделам теории конденсированного состояния. Во втором томе собраны статьи, опубликованные с 1977 по 1992 гг. Первый том был опубликован в 2009 г. Книга предназначена научным работникам, аспирантам и студентам старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики.

Предложен метод очистки свободной атмосферы от избытка СО2, способный вывести из атмосферы большие количества углерода. Метод включает две стадии: первая заключается во введении в атмосферу щелочных химических реагентов (КОН, Na2CO3, NH3, или др.) в целях повышения уровня рН в каплях в облачной среде, что увеличит в тысячи раз растворимость СО2 в капельках дождя. Вторая стадия заключается в интенсификации осадков из естественных облаков за счет специального акустического воздействия или др. методов. Монография посвящена начальным оценкам и анализу наиболее существенных физических процессов, а также разработке одного из возможных алгоритмов расчета основных параметров для применения метода на практике.

Проводится сравнение условий формирования весенних озоновых аномалий в Арктике и Антарктиде. Показано, что разница между полярными озоновыми аномалиями обусловлена значительным отличием по скорости и устойчивости южного и северного полярных вихрей, а также наличием в Антарктиде интенсивного источника HCI - вкл. Эребус. Описываются характер его вулканической активности и механизм попадания вулканических газовых выбросов в антарктическую стратосферу.

Для азиатской территории России, ограниченной 45-80 с.ш. и 60-180 в.д., по данным реанализа JRA-25 за период современного глобального потепления 1979-2008 гг. исследованы изменчивости пространственно-временных распределений температуры и элементов радиационного и теплового балансов. Показано, что с начала 90-х гг. ХХ в. наблюдается рост отраженной системой "земная поверхность-атмосфера" коротковолновой радиации. Этот рост находится в соответствии с динамикой облачного покрова и приходящего на поверхность коротковолнового излучения. Среднегодовые значения радиационного баланса на верхней границе атмосферы являются отрицательными, что соответствует отрицательным значениям усредненных по территории среднегодовых температур воздуха. Нисходящий тренд радиационного баланса ярко выражен в период после начала 90-х гг. ХХ вв.

Дан анализ вулканогенных возмущений стратосферы в период с 1979 по 2008 г. и их влияния на долговременные изменения озоносферы. Показано, что главным регулятором поведения озоносферы в этот период являлось вулканогенное аэрозольное возмущение стратосферы.

В сборнике представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по физике облаков, осадков и активных воздействий. Приводится теоретическая модель градового облака, основанная на теории многоскоростной динамики многофазных сред. Описана стохастическая конденсация на основе уравнения Колмогорова. Показано, что струйная модель конвекции может быть использована для оперативного прогноза градовых процессов и их интенсивности. Проведено теоретическое исследование микрофизических процессов, протекающих в облаке при гигроскопическом засеве. Приведены результаты анализа и прогноза значений количества осадков и температуры воздуха на основе стохастических моделей, спектрального анализа, дополненного критериями случайности остатка ряда и метода классической декомпозиции. Дана оценка физической эффективности активных воздействий на градовые процессы, а также воздействия на мощные конвективные облака с целью искусственного увеличения осадков. Приведены алгоритмы компьютеризированного распознавания облаков, математические модели определения склоновых стоков жидких осадков на хорных территориях. Приводятся результаты теоретических и экспериментальных работ по атмосферному электричеству. Предложен механизм генерирования электричества, основанный на физическом явлении выделения заряженных пузырьков при коагуляционном росте градин. Приводится зависимость грозовой активности от орографии и высоты местности. Сборник рассчитан на специалистов в области физики облаков, активных воздействий на грозоградовые процессы и искусственного регулирования осадков.

Анализируются эмпирические данные, касающиеся роли таких региональных климаторегулирующих факторов в Западной Сибири, как орографический и арктический, факторы Сибирского максимума (антициклона) и болотных систем. Влияние орографического фактора, обусловленного наличием Уральских гор с запада и Среднесибирского плоскогорья с востока. а также прилегающими реками Обь и Енисей с их поймами, приводит к воздействию на воздушные потоки в нижней тропосфере, вследствие чего в зимние месяцы широтная зональность изотерм приближается к меридиональной. Влияние арктического фактора в Западной Сибири связано преимущественно с Карским морем, ледовое покрытие которого обусловлено режимом атмосферной циркуляции и океанических течений в Северном ледовитом океане. Влияние Сибирского максимума с центром в Горном Алтае, включая Монгольский Алтай, вызвано блокированием зонального переноса в Западной Сибири и даже за ее пределами. В частности, не исключается, что наблюдаемые в последние годы в Карском море тренды к потеплению связаны не только с изменениями океанической циркуляции, но и с влиянием Сибирского максимума, изменяющего меридиональный температурный градиент и режим атмосферной циркуляции в нижней тропосфере. Роль болотных систем зависит от особенностей изменения температурного режима на их территории за счет теплофизических свойств торфяных залежей и гидрологического режима, что определяет уменьшение амплитуды колебаний среднемесячных температур на 7% по сравнению с таковой для прилегающих территорий. Особая роль фактора болотных систем состоит также в регулировании углеродного баланса вследствие стока и эмиссии таких парниковых газов, как углекислый газ и метан. Результаты анализа позволяют обосновать необходимость учета этих факторов при мониторинге и моделировании глобальных и региональных климатических или экосистемных изменений.

При наблюдениях за фазовым состоянием конденсированных сред и метеорологическими условиями обнаружен эффект их синхронного изменения. Обнаруженный эффект открывает новые возможности для инструментального контроля изменений метеоусловий, включая экстремальные, а также для выявления возможных общих факторов, вызывающих эти изменения.

Предложен способ определения общего балла облачности по цветным панорамным изображениям всего небосвода путем анализа цветовых составляющих каждой точки изображения с использованием RGB-модели синтеза цвета. Точке исходного изображения присваивается значение "синева неба", если значение ее синей составляющей больше значения и красной и зеленой составляющих. И наоборот, значение "не синева неба" присваивается тем точкам, у которых значение синей составляющей ниже, чем значение или красной или зеленой составляющих Общий балл облачности определяется как относительное количество точек изображения, которым присвоено значение "не синева неба".Проведено сравнение значение общего балла облачности, полученных визуальным способом по данным метеообсерватории ИМКЭС СО РАН и с помощью программы "Синева", реализующей предлагаемый способ.

Сборник охватывает широкий круг вопросов, относящихся к физике облаков, преимущественно к проблемам атмосферных аэрозолей, и активных воздействий. В той или иной степени эти разделы науки об атмосфере входили в круг интересов Норы Оскаровны Плауде. Ее памяти посвятили свои статьи российские и зарубежные друзья и коллеги. В основном, работы, связаны с эмпирическими данными об атмосферных аэрозолях, с их ролью в формировании облаков и осадков. Ряд исследований посвящен реагентам, которыми засеиваются облака при активных воздействиях, и методике их засева. Часть работ связана с самолетными исследованиями и численными оценками эффективности засева облаков.

Рассмотрен принцип действия датчиков и индикаторов с использованием эффекта памяти формы в металлах. связанный с твердотельными фазовыми переходами, которые контролируются температурой и механическим напряжением. Представлено писание некоторых видов датчиков на основе этого эффекта и приведены примеры их использования в системах регулирования технологических процессов и для систем мониторинга окружающей среды.

В сборнике представлены работы по автоматизации исследований в Институте экспериментальной метеорологии (Обнинск). Рассматриваются методы организации аппаратуры в современном автоматизированном эксперименте, общие требования к аппаратуре, описываются создаваемые в институте технические комплексы, включающие систему вычислительных машин, приборы для измерения и регистрации входных данных, а также средства передачи данных. Обсуждается математическое обеспечение, необходимое для организации работы ЭВМ на линии с экспериментом, с обработкой данных в реальном времени. Приводятся первые результаты работы по связи ЭВМ АСВТ М-3000 с экспериментальными установками. Анализируются задачи информационного обслуживания исследователей.Сборник рассчитан на научных работников, занимающихся разработкой методики исследований и организацией аппаратуры в современном эксперименте, а также на специалистов, создающих современные автоматизированные системы и конкретные устройства для таких систем. Может быть полезен для аспирантов и студентов, интересующихся проблемами автоматизации экспериментов.