В пособии кратко изложен материал, необходимый для понимания методов рентгенографии, используемых для первичной характеристики фазового состава и дисперсности гетерогенных катализаторов, в том числе бифункциональных оксидных систем, а также дается понятие о возможностях прецизионных методов современной порошковой рентгенографии, необходимых при более детальном исследовании структурных характеристик катализаторов, Для студентов, аспирантов и исследователей в области катализа, использующих физико-химические методы для характеристики гетерогенных катализаторов.

Книга посвящена описанию основных физических принципов, структур и методов моделирования, а также тенденций развития современной и перспективной кремниевой наноэлектроники с технологическими нормами менее 100 нм. Для преподавателей и студентов. специализирующихся по направлениям микро- и наноэлектроники, электроники, электронных измерительных систем. Может быть использована в учебном процессе при подготовке учебных курсов "Физические основы наноэлектроники", "Наноэлектронные технологии", "Физика микроэлектронных структур".

Предлагаются рекомендации по оценке оправдываемости и эффективности долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных прогнозов характеристик речного сока и притока воды в водохранилища, а также рекомендации по построению, проверке и оценке эффективности прогнозов, выпускаемых в вероятностной форме. Они основаны на использовании современных достижений в области статистического анализа гидрометеорологической информации. Их использование позволяет получать объективную оценку качества методик прогнозирования речного стока, выбирать их них оптимальные варианты и намечать пути их дальнейшего совершенствования.Рекомендации направлены на повышение эффективности и качества планирования водохозяйственных мероприятий и осуществления оперативных решений по защите от опасных проявлений водного режима рек и использованию водных ресурсов.Для специалистов в области гидрометеорологических прогнозов, гидрологии, водного хозяйства, мониторинга окружающей среды и экологии.

Освещены экспериментальные и теоретические исследования процессов, происходящих в атмосфере, а также методы и аппаратура для натурных и лабораторных исследований оптико-физических характеристик атмосферы, жидких сред и элементов подстилающей поверхности. Содержится информация о тонкой (до десятков минут дуги) пространственной структуре флуктуаций полей излучения облачности в спектральном интервале 0,4-15 мкм, об озоне, аэрозоле и динамике атмосферы над океаном и сущей. Сборник адресован специалистам по физике атмосферы, геофизическому приборостроению и метеорологии.

Сборник статей подготовлен по материалам докладов V Международной конференции "Компьютерный анализ данных и моделирование" (июнь 1998 г., Минск), организованной Белорусским государственным университетом. Тематика статей соответствует следующим научным направлениям: робастный анализ данных; многомерная статистика; классификация и распознание; анализ временных рядов; статистическое прогнозирование; статистическое моделирование; моделирование технологических процессов; обработка сигналов; статистика в экономике, финансах и других областях; программное обеспечение анализа данных и статистического моделирования. Для специалистов, работающих в области математической и прикладной статистики, компьютерного моделирования и их приложений в экономике, бизнесе, технике, экологии, медицине и других областях.

Сборник статей подготовлен по материалам докладов V Международной конференции "Компьютерный анализ данных и моделирование " (июнь 1998 г., Минск), организованной Белорусским государственным университетом. Тематика статей соответствует следующим научным направлениям: робастный анализ данных; многомерная статистика, классификация и распознание; анализ временных рядов; статистическое прогнозирование; статистическое моделирование; моделирование технологических процессов; обработка сигналов; статистика в экономике, финансах и других областях; программное обеспечение анализа данных и статистического моделирования. Для специалистов, работающих в области математической и прикладной статистики, компьютерного моделирования и их приложений в экономике, бизнесе, технике, экологии, медицине и других областях.

Публикуются избранные доклады и сообщения участников IV Сибирской междисциплинарной конференции по математическим проблемам физики пространства-времени сложных систем (ФПВ-2002). Тематика докладов охватывает широкий круг вопросов, касающихся фундаментальных закономерностей существования сложных систем микро-, макро- и мега-мира. В докладах представлены работы, развивающие идеи физических концепций, теорий и подходов, находящихся в центре внимания конференций ФПВ: необратимой электродинамики И. А. Шелаева - рассмотрено три вида механического движения точечного электрона, а также получено новое точное решение уравнения Кеплера; детерминистской атомной физики М. Грызинского - проанализирована конфигурация магнитного поля движущегося электрона с учетом его магнитного момента; физики взаимосвязей мира событий - метод математической обработки временных рядов суточных значений суммарной площади пятен на видимом диске Солнца, использованный Г. Я. Васильевой для исследования вопроса о взаимосвязи "Солнце-планеты земной группы", рассмотрен как использование адекватного мира событий, связанного с Солнечной системой; для долговременного мониторинга микровариаций массы физических или химических объектов в астрофизических и геофизических исследованиях взаимосвязей мира событий предлагается специальная измерительная установка, разработанная на основе лабораторных весов ВЛР-200 г и вихретокового датчика; анализируется проблема сущности пространственно-временного аспекта реальности и предлагается соответствующая концепция для геологических исследований, в которых делаются попытки воссоздать исторический путь развития Земли на основе научных методов; динамика глобальных циклов, зафиксированных в геологической летописи фанерозоя, рассмотрена как история взаимодействия геосфер в виде вещественного-энергетического обмена между атмосферой, биосферой, гидросферой и литосферой, ее временные характеристики соотнесены с особенностями движения Солнечной системы вокруг ядра Галактики; подвергнута критике формальная утилизация оригинального подхода Р. О. ди Бартини - П. Г. Кузнецова (использование в физике LТ-таблицы научно-технических величин) в учебном пособии О. Л. Кузнецова и Б. Е. Большакова вследствие игнорирования и непонимания сущности мира событий; теории релятивистски-инвариантных уравнений, рассматривающей все физические поля с единой позиции и на равных основаниях - уравнения Дирака определены в касательном расслоении группового многообразия группы Лоренца и найдены их решения в виде разложения по присоединенным гиперсферическим функциям. В этом томе продолжается обсуждение известного открытого вопроса об увлечении магнитного поля при вращении постоянного магнита на основе новых экспериментальных исследований. Методологические работы посвящены 1) вопросу о корректных и некорректных системах единиц измерения и 2) вопросу о стратегии естественнонаучных исследований - для дискуссии предлагается концепция систем с изменяющимися соотношениями, которая фокусирует внимание исследователя на связи существенных свойств систем с конкретным видом математических соотношений, описывающих пространственные, временные и пространственно-временные зависимости их характеристик. Сборник предназначен для специалистов — физиков, астрономов, геологов, математиков, интересующихся междисциплинарными проблемами в естествознании и поиском адекватных математических моделей.

В книге рассматривается современное состояние применения суперкомпьютеров в задачах прогноза погоды и исследованиях климата Земли. Представлены параллельные реализации и тенденции развития моделей атмосферы, океана и совместных моделей. Особое внимание уделяется опыту разработки и реализации глобальных моделей атмосферы, океана и Земной системы в Институте вычислительной математики РАН. Приводится обзор применяемых методов усвоения данных метеонаблюдений , обосновывается выбор наиболее подходящих для реализации на массивно-параллельной архитектуре алгоритмов.

В книге изложен новый подход к созданию единой концепции построения математических моделей и интеллектуальных программных комплексов для объектов нефтегазопереработки, обеспечивающей их мониторинг, оптимизацию и прогнозирование. Разработан подход к описанию кинетики многокомпонентных каталитических процессов, вовлеченных в производство полуфабрикатов синтетических моющих средств - линейных алкилбензолов. Предназначена для преподавателей, студентов и аспирантов технических вузов, а также широкого круга читателей, интересующихся проблемами моделирования и оптимизацией процессов химической технологии.

В течение последних нескольких десятилетий наблюдается смещение к полюсу таких элементов общей циркуляции атмосферы, как ячейка Гадлея и штормтреки. На основе результатов численного моделирования динамики климата с использованием идеализированной модели климатической системы показано, что тенденция к смещению штормтреков Северного полушария в условиях потепления климата (по сценарию RCP-8.5) к полюсам будет продолжаться. Обсуждаются также другие особенности динамики общей циркуляции в условиях меняющегося климата, обнаруженные в ходе численного эксперимента.

Монография посвящена исследованию дробных степеней сингулярного дифференциального оператора ΔB, называемых В-гиперсингулярными интегралами. Этот класс операторов примененяется к изучению весовых функциональных классов, введенных И. А. Киприяновым. Рассмотрены пространства В-потенциалов Рисса и В-потенциалов Бесселя и "промежуточные пространства". Построены конструкции операторов, обратных к В-потенциалам и обратных к операторам типа В-потенциалов. Характеристики рассматриваемых операторов являются однородными, гладкими вне начала координат функции. Используется представление символов и характеристик соответствующих операторов рядами Лапласа по весовым сферическим функциям, теория которых ранее изучена автором и коротко излагается в начале монографии. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области математического анализа, теории функциональных пространств, интегральных и дифференциальных уравнений.

Книга представляет собой критическое изложение как самих методов конечных элементов, так и их приложений в механике твердых тел, гидромеханике, теории фильтрации и теории теплопередачи. После предварительной информации о построении математических моделей приводятся формулировки как линейных, так и нелинейных задач. Метод конечных элементов представлен в книге в качестве альтернативы методу конечных разностей, причем приводятся обоснованные данные о преимуществах МКЭ. Описываются различные версии метода конечных элементов, большое внимание уделяется численному интегрированию соответствующих уравнений, как с помощью точных, так и приближенных методов. Весь материал представляется с таким расчетом, чтобы результаты могли быть применены для автоматического проектирования машин и приборов с помощью компьютеров. Книга рассчитана на использование ее научными работниками в области механики и теплофизики, инженерами ряда специальностей и студентами старших курсов высших учебных заведений.

В пособии изложены принципы действия лидаров, в качестве примера описан экспериментальный лидар для дистанционного зондирования молекул водорода в атмосфере, приведены результаты численных расчетов концентраций молекул фтороводорода и углеводородов, выполненных с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния. Приведены некоторые новые схемы лидаров. Пособие содержит необходимый справочный материал. Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров "Техническая физика". Пособие также может быть использовано для подготовки магистров по направлению "Защита окружающей среды".

Книга является сборником избранных трудов Международной конференции "ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, ДИНАМИКА АТМОСФЕРЫ И КЛИМАТА", посвященной памяти академика А. М. Обухова (1918-1989). Конференция была посвящена одному из самых актуальных направлений в науках о Земле, а именно - исследованиям в области физики атмосферы, климата и окружающей среды, и проходила в г. Москве с 13-го по 16-ое мая 2013 г. Организаторами конференции выступили Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Отделение наук о Земле РАН, HAAB/ В соответствии с программой Конференции книга делится на 6 секций: "Турбулентность", "Геофизическая гидродинамика", "динамика атмосферы и климатической системы", "Физика и состав атмосферы", "Взаимодействие атмосферы и океана", "Распространение волн", Статьи, написанные на основе пленарных докладов, сделанных ведущими российскими учеными, в их числе прямыми учениками А. М. Обухова, как правило, открывают каждую секцию книги. Книга дает прекрасное представление о современном состоянии науки об атмосфере и тенденциях ее развития. Она будет полезна широкому кругу читателей: специалистам, работающим в данной области знания, аспирантам и студентам, изучающим науки о Земле.

Метод рентгеноструктурного анализа с использованием асимметричной схемы отражения развит до получения одномерных распределений структурно-чувствительных физических величин по глубине. Из получаемого в эксперименте набора усредненных величин по различным толщинам эффективно отражающего слоя, методика позволяет восстанавливать координатную зависимость этих величин. Методика может быть полезна при изучении физической и химической неоднородностей в поверхностном слое материала, создаваемых закалкой, различными видами поверхностного облучения, поверхностным легированием, наплавкой, нанесением пленок и т. д. В работе она применена для получения распределений по глубине нормальной и касательной микродеформаций, связанных с напряжениями 1-го рода, в подвергнутых электронному облучению образцах никелида титана с плоской поверхностью.

Фазовый состав, тонкая структура интерметаллических покрытий исследована методами электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа. Показано, что интерметаллид Ni3Al является основной фазой покрытия для всех исследованных образцов. Ионная имплантация покрытия ионами алюминия и бора приводит к изменению параметра решетки, параметра дальнего атомного порядка, изменению внутренних упругих напряжений, размеров зерен и типа дислокационной структуры.

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

В монографии рассматриваются общие теоретические вопросы и методы фрактального анализа применительно к геоморфологическим объектам флювиальной природы. На примере территорий Саяно-Тувинского нагорья, Горного Алтая, Западно-Сибирской низменности, Саратовского Поволжья в России и поймы р. Дуная в Румынии обсуждаются вопросы самоподобия элементов эрозионной сети различного порядка, раскрываются основные причины фрактальности речной и овражно-балочной сетей. Для широкого круга специалистов. Книга будет полезной также аспирантам и студентам вузов, чья будущая профессия связана с исследованиями в области геологии, геоморфологии и геоэкологии.

Проведенные мини-содаром измерения профилей скорости ветра в слое 20-200 м показали на его большую эффективность в контроле тонкой структуры атмосферного пограничного слоя (АПС), выявления струйных течений и обнаружении сдвига ветра. Анализ результатов измерений высотных профилей вектора скорости ветра и его вертикального и горизонтального компонентов показал, что аналитические аппроксимации вертикального профиля горизонтальной скорости ветра возможны для нейтральной и неустойчивой стратификаций атмосферы. Довольно хорошо они описываются логарифмическим законом. Найдены константы аппроксимации и оценены погрешности их использования. Установленные физические закономерности п полученные константы для горизонтальной и вертикальной компонент скорости ветра позволяют описывать их почасовую дневную динамику и могут быть рекомендованы для использования в моделях АПС при проведении прогностических расчетов. Векторное представление позволяет визуализировать пространственно-временную динамику поля ветра в атмосферном пограничном слое, в частности оценить форму, размеры струйных течений и сдвига ветра в нем.

Описывается измерительная метеорологическая система на основе четырех постов ультразвуковых АМС серии АМК-03, территориально разнесенных на несколько десятков километров в окрестностях г. Томск, контроллеров для передачи методанных через Интернет, сервера для сбора информации и специального программного обеспечения. Приводятся примеры синхронных измерений основных метеорологических величин на постах, их корреляционный анализ для четырех периодов недельных наблюдений и функций взаимной пространственно-временной корреляции. Система является прототипом для реализации технологии мезомасштабного мониторинга атмосферного приземного слоя.

Предложен метод измерения вертикальных профилей метеопараметров с помощью портативной автоматической электронной метеостанции, установленной на беспилотном летательном аппарате (ПЭМС-БПЛА). Дано описание аппаратуры, приведены результаты полевых испытаний. рассмотрены перспективы развития ПЭМС-БПЛА.

Обобщены результаты научных исследований и разработок, выполненных в ИОМ СО РАН за 30-летний период, по развитию технических средств и технологий лазерного и акустического зондирования окружающей среды, перспективных с точки зрения дистанционности и оперативности при определении профилей аэрозольных загрязнений и метеорологических величин, а также мониторинга пространственно-временных вариаций их полей. Представлены созданные в Институте наземные, самолетные и космические лидары для зондирования атмосферы и подстилающей поверхности и технологии их применения и проектирования. Рассмотрены направления проводимых в Институте работ по акустическому зондированию атмосферного пограничного слоя и достижения по созданию новых технических средств и технологий для этих целей. Представлены результаты применения созданных технических средств и технологий акустического зондирования для мониторинга атмосферного пограничного слоя и распространения звука в нем.

В учебном пособии рассмотрены природа и характеристики атмосферного электричества, его взаимосвязь с оптическими явлениями и атмосферным аэрозолем. Представлены основные механизмы взаимодействия электромагнитного излучения оптического диапазона с дисперсной средой. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере, электрооптические явления, обусловленные сильными электрическими полями, включая разряды в средней атмосфере, а также опосредованное воздействие атмосферного электричества на жесткое УФИ. Рассмотрены возможности зондирования электрических параметров атмосферы на их основе.Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениями подготовки бакалавров и магистров "Оптотехника", "Лазерная техника и лазерные технологии", а также по специальности "Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения". Представляет интерес для аспирантов, молодых ученых и специалистов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

Изучены особенности поведения атомной системы в процессе самосворачивания двухслойных кристаллических пленок, имеющих наноразмеры по толщине. Расчеты проводились на основе метода молекулярной динамики для системы «медь – никель». Межатомное взаимодействие описывалось в рамках метода погруженного атома. Показано, что при самосворачивании в двухслойной кристаллической пленке генерируются вихреобразные упругие смещения атомных групп около ее свободных краев. Генерация таких атомных смещений обусловлена неоднородностью распределения напряжений в пленке, связанной с границей раздела кристаллических слоев из разных химических элементов и с близостью свободных поверхностей на краях моделируемой структуры. Вихревые атомные смещения являются динамическими дефектами. Их генерация является аккомодационным механизмом установления однородного распределения напряжений. В отсутствие сил внешнего сопротивления процесс самосворачивания может представлять слабозатухающие механические колебания краев пленки.

Книга включает в себя доклады, которые были обсуждены на IV Всероссийской конференции молодых ученых "Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии" (Томск, 19-21 октября 2009 г.). В представленных материалах затрагиваются фундаментальные проблемы сильноточной электроники; материаловедения; физики атмосферы; экологии природных комплексов, химии нети и газа; исследования и обработки органических и неорганических материалов; современные методы обработки и анализа информации. Опубликованные материалы представляют интерес для специалистов, работающих в областях естественных и инженерных наук, а также аспирантов и молодых ученых, работающих в смежных направлениях, развиваемых в Томском научном центре. Доклады представлены в авторской редакции.

В монографии представлены результаты многолетних исследований пространственно-временных структур излучения (отражения) различных форм облачности в интервалах спектра от 0,4 до 13 мкм, полученных при помощи спектрорадиометрической быстродействующей сканирующей аппаратуры высокого пространственного разрешения. Рассмотрены вопросы корреляционных связей между флуктуациями излучения для различных спектральных интервалов, азимутальных и зенитных углов при различных углах высоты Солнца. Представлены параметризованные наборами статистических характеристик различные природные среды: атмосфера, водные объекты, растительные покровы, леса, почвы и другие элементы. Монография может быть полезной для специалистов метеорологии, физики атмосферы, геофизического (оптического) приборостроения.