Приведено краткое описание одномерной динамической модели развития сдвиговой пластической деформации в поверхностном слое материала при трении скольжения с обоснованием снижения размерности рассматриваемой задачи от 3D до 1D. Представлены некоторые результаты моделирования, иллюстрирующие особенности режима пластического деформирования под действием двух конкурирующих процессов - деформационного упрочнения и термического разупрочнения за счет фрикционного нагрева. Также приведены экспериментальные данные, на основании которых сделан вывод о возможности течения поверхностного слоя подобно вязкой жидкости. Для оценки возможности турбулизации такого слоя по числу Рейнольдса использованы результаты моделирования.

Книга посвящена проблемам использования адаптивной оптики для астрономических приложений. В основе лежат оригинальные работы авторов по исследованию адаптивной фазовой коррекции турбулентных искажений оптических изображений, формируемых астрономическими телескопами при использовании искусственного опорного источника - лазерной опорной звезды. Для научных сотрудников, специализирующихся в области атмосферной адаптивной оптики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В книге излагаются базовые основы построения математических моделей при решении задач физики климатической системы, приводятся методы их конечномерной аппроксимации и возникающие при этом основные численные алгоритмы, обсуждаются суперкомпьютерные технологии численной реализации моделей. В качестве иллюстрации изложенных подходов рассматриваются: задача моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости в областях сложной конфигурации, проблема вихреразрешающего воспроизведения динамики геофизических пограничных слоев, задача моделирования региональных особенностей атмосферной циркуляции, проблема воспроизведения современного климата и оценки его возможных в будущем изменений. Книга рассчитана на специалистов в области наук о климатической системе Земли.

Большинство природных процессов стохастичны по своей природе и описываются распределениями вероятности и их моментами: средними, дисперсией, спектрами и более высокими моментами. Зачастую в определенных интервалах эмпирические распределения имеют степенную форму: законы мелкомасштабной турбулентности; распределения частота-энергия землетрясений, извержений вулканов, наводнений; спектр космических лучей и ряд других закономерностей. В книге предлагаются методы исследования подобных процессов, и на этой основе единым образом объясняются формы перечисленных выше распределений, причем для последних четырех процессов это сделано впервые, как и для целого ряда других. Излагаются необходимые основы теории вероятностей и стохастических процессов, теории подобия и размерностей, построение общих моделей для объяснения наблюдаемых результатов; это сформулированные автором «правила скорейшей реакции системы на внешние воздействия» и «случайные блуждания в пространстве импульсов». С этих общих позиций излагаются прежние результаты автора: теория подобия общей циркуляции планетных атмосфер, конвекция и турбулентность вращающихся жидкостей и многие другие; все иллюстрируется конкретными природными примерами. Из новых результатов также рассматривается энергетический цикл морского волнения, распространение примеси в поле случайных ветровых волн, некоторые количественные условия возникновения ураганов, проблемы эволюции галактик и их скоплений. Книга предназначена для широкого круга научных работников, студентов и аспирантов, интересующихся конкретными и общими природными закономерностями и методами их изучения и постижения.

Книга посвящена изучению газодинамических течений с одноименно заряженными частицами применительно к различным техническим приложениям: электризация летательных аппаратов, коронные источники, ЭГД генераторы и т.д. С помощью теоретических, расчетных и экспериментальных методов исследованы общие закономерности пространственных ЭГД течений - режимы с различной степенью насыщения потока электрическим зарядом, влияние окружающих условий, эффекты обратных токов, взаимодействие ЭГД струй, эффект инерции заряженных частиц, различные режимы обтекания тел. Проанализированы новые направления в электрогазодинамике: ЭГД турбулентность, нестационарные эффекты, новые методы диагностики ЭГД течений. Изложены приложения разработанной общей теории к проблеме электризации летательных аппаратов. Для специалистов в области газовой динамики и электрогазодинамики, а также смежных областей - электрофизики, магнитной гидродинамики, авиационной техники.

Предложен метод акустического зондирования внешнего масштаба динамической турбулентности. При интерпретации данных зондирования использовался разработанный авторами адаптивный алгоритм. Работоспособность предложенного метода подтверждается сравнением полученных результатов с имеющимися в литературе данными.

Сборник включает статьи советских специалистов, работающих сегодня как в России, так и в других странах. Он открывается краткой биографией Соломона Моисеевича Шметера, характеризующей его научную деятельность, и списком его трудов. Статьи, включенные в сборник, охватывают широкий круг проблем, которые в большей или меньшей степени входили в круг разнообразных научных интересов С. М. Шметера. Это преимущественно работы в области физики облаков и активных воздействий. Здесь, наряду с оригинальными исследованиями последних лет, есть обобщения и обзоры многолетних теоретических исследований и натурных наблюдений. Отдельные работы посвящены динамике атмосферы и турбулентности, атмосферным аэрозолям в окрестности большого города, проблемам усвоения спутниковой информации, климату и другим вопросам.

Обзор содержит наиболее значимые результаты работ российских ученых в области динамической метеорологии, выполненных в 2011-2014 гг. Он является частью Национального отчета России по метеорологии и атмосферным наукам, подготовленного для Международной ассоциации по метеорологии и атмосферным наукам (IAMAS). Отчет был рассмотрен и одобрена на XXVI Генеральной ассамблее Международного союза геодезии и геофизики (IUGG). К обзору прилагается список основных публикаций российских ученых по динамической метеорологии за 2011-2014 гг.

В монографии представлены результаты многолетних исследований оптических характеристик атмосферы в неколмогоровской когерентной турбулентности горного пограничного слоя атмосферы акустическими и оптическими методами. Приведены результаты регистрации когерентных структур в воздухе специализированных помещений астрономических телескопов. Экспериментально подтверждено присутствие в атмосфере над территориями высокогорных обсерваторий областей когерентной турбулентности, в которых значительное влияние оказывает одна крупная когерентная структура. Установлены свойства одиночных когерентных структур и их смесей. Показано, что в когерентной турбулентности происходит ослабление флуктуаций света, влияющее на улучшение качества оптических изображений. Представлены построенная авторами для когерентной турбулентности кармановская модель спектра температуры, а также асимптотические выражения структурных функций и дисперсий смещений астрономических изображений. Изложены практические рекомендации по повышению эффективности астрономических наблюдений, в частности рекомендовано располагать телескопы в местах, где имеются крупные когерентные структуры. Монография предназначена для специалистов в области оптики атмосферы, физики атмосферы и океана, астрономии, а также для аспирантов и студентов вузов соответствующих специальностей.

Разработан дискретно-континуальный метод возбудимых клеточных автоматов для моделирования напряженно-деформированного состояния в вершинах трещин и надрезах с учетом кривизны кристаллической решетки и эффектов пластической дисторсии ионов из узлов решетки в междоузлия ее кривизны. Показано, что данный нелинейный подход определяет тип трещины и характер разрушения, предсказывает возможность развития на фрактограммах динамических ротаций и структурной турбулентности, позволяет описывать нелинейные волновые процессы структурных трансформаций в полосах локализованной деформации, где возникает микропористость и развиваются трещины продольного сдвига.

В работе показана возможность использования телеметрии малоразмерных БПЛА для контроля над состоянием атмосферной турбулентности. Спектр турбулентности определялся из данных углов крена, тангажа и рысканья квадрокоптера DJI Mavic Mini и сравнивался с результатами измерений автономного метеорологического комплекса АМК-03. Измерения осуществлялись на Базовом экспериментальном комплексе ИОА им. В.Е. Зуева СО РАН ( БЭК ) 24 июля и 12 августа 2020 г., поверхность территории которого близка к ровной и однородной. Установлено, что спектры турбулентности, полученные с помощью АМК-03 и DJI Mavic Mini, в целом совпадают, а незначительные различия наблюдаются в высокочастотной области спектра, начиная с f~ 1 Hz. Для данных, полученных в июле, спектры турбулентности в инерционном диапазоне подчиняются закону " пяти третей", а отношения измеренных спектров турбулентности поперечной и продольной компонент скорости соответствуют изотропной турбулентности Колмогорова- Обухова. В случае измерений, выполненных в августе, наблюдалось незначительное отклонение от закона " пяти третей", что фиксировалось как на основании измерений, полученных с помощью АМК-03, так и DJI Mavic Mini. Для оценки продольных и поперечных масштабов турбулентности применялся метод наименьших квадратов, в качестве кривой регрессии использовалась модель Кармана. Масштабы турбулентности, рассчитанные по июльским и августовским данным АМК-03 и DJI Mavic Mini, совпадают, также с хорошей точностью выполняется условие, которое описывает связь между продольными и поперечными масштабами в изотропной атмосфере.