Детально рассмотрен генезис инженерно-значимых свойств вечномерзлых грунтов. Доказана полнота состава принятых характеристик структуры и физических свойств грунтов, с которыми коррелированы обобщенные материалы натурных испытаний фундаментов. Рассмотрены напряженное состояние основания в линейно деформируемом грунте и начальные стадии образования зон предельного равновесия под подошвой фундамента. Для первой предельной (предельно допустимой) нагрузки на основание, соотнесенной с результатами натурных испытаний фундаментов, установлено, что эта величина является более сильной функцией прочностных характеристик, чем в основном уравнении предельного сопротивления грунта. Показана возможность расчета характеристик прочности грунта по данным о предельной нагрузке на основание. В таблицах и на графиках представлены значения прочностных характеристик вечномерзлых грунтов, охватывающие весь реальный диапазон гранулометрического состава грунтов, льдистости и температуры. Параметры прочности грунта, рассчитанные по предельной нагрузке на основание, методологически достовернее характеристик, определенных целевыми лабораторными исследованиями, поскольку они учитывают теоретическую модель основания и обобщают прочностные свойства грунтового массива в целом. Составлен функциональный кадастр характеристик физических и прочностных свойств вечномерзлых грунтов. Книга адресована мерзлотоведам-исследователям, а также инженерам-геологам и строителям, чья работа связана с анализом прочностных свойств вечномерзлых грунтов и расчетами несущей способности оснований.

The analysis of oil reserves distribution in the territory of permafrost of different types showed that the zone of discontinuous spread of permafrost is much richer than the oil-and-gas bearing territories of insular and continuous permafrost propagation. A comparison analysis of the Russia crude oil chemical composition in the zones of continuous, discontinuous fnd insularpermafrost propagation is made. It is shown that in the territory of discontinuous spread of permafrost the content of sulfur, paraffins, resins and asphaltens in average is less, and the content of fractions with boiling temperature 350 oC is higher in comparison with their content in the pеrmafrost territory of insular and continuous types. Fig. 6, table 3, ref. 7.

В книге рассматриваются два природных объекта, определяющие многие особенности природы России — климат и вечная мерзлота. Представлена сложная многоплановая связь вечной мерзлоты (ее температуры, распространения, криогенных процессов) с климатом, динамика мерзлоты под влиянием неоднократных изменений климата на протяжении последних этапов геологической истории Земли и в наше время. Изложены современные представления об изменениях климата и его причинах (естественного и антропогенного характера), периодичности колебаний. Исследуется реакция вечной мерзлоты на изменения климата — естественные (колебательные, с разными периодами колебаний) и антропогенные, включая техногенное воздействие (направленного характера). Книга написана для широкого круга специалистов — географов, геологов, инженеров, преподавателей, студентов, чья профессиональная деятельность связана с районами распространения вечной мерзлоты, а также для всех тех, кто интересуется науками о Земле.

Представлены результаты научных исследований современного состояния природной среды архипелага Шпицберген,выполненных специалистами Росгидромета в последние десятилетия. издание представляет интерес для широкого круга специалистов: океанологов,гидрометеорологов, геморфологов,геофизиков, гляциологов,а также преподавателей и студентов профильных вузов.

Рассмотрена структура информационно-моделирующей системы, предназначенной для изучения климатических изменений и динамики геокриологических процессов на территории мерзлоты, включающая в качестве основных составляющих базу данных и подсистему имитационного моделирования полей термокарстовых озер. Предложенная геоимитационная модель основана на экспериментально установленных свойствах реальных полей термокарстовых озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири.

В монографии подробно описывается система космического мониторинга чрезвычайных ситуаций МЧС России (СКМ ЧС), созданная и развивавшаяся на протяжении десяти лет коллективом ученых ВНИИ ГОЧС. СКМ ЧС представляет собой наземную распределенную систему комплексов приема и обработки космической информации, поставляемой отечественными и зарубежными космическими аппаратами в интересах МЧС России. Предложна методология оценки эффективности системы информации для снижения рисков чрезвычайных ситуаций не только природных, но и части техногенных ЧС. Проведенный на основе разработанной методологии анализ эффективности мониторинга при прогнозе, обнаружении, контроле изменений и оценке последствий природных и техногенных ЧС позволяет обосновать рациональную трехуровневую структуру и состав системы дистанционного мониторинга территорий и объектов РФ. Предлагаемая трехуровневая система мониторинга разрешает присущее космическому мониторингу противоречие между требованиями высокого пространственного и временного разрешения, что обеспечивает использование ее данных не только для управления природными и рядом техногенных рисков, но также открывает перспективу увеличения вероятности краткосрочного прогноза сильных землетрясений. Книга может представлять интерес для разработчиков федеральной системы мониторинга территорий, объектов и ресурсов Российской Федерации.

В монографии отражены результаты экспериментальных и аналитических исследований закономерностей распределения напряжений в блочных массивах геологической среды; математического моделирования процессов деструкции земной коры при крупномасштабных горных работах; контроля и анализа основных закономерностей самоорганизации сейсмического процесса. Отмечено влияние техногенного воздействия на формирование сейсмических активизаций. Затронуты вопросы создания геоинформационных систем с вычислительным ядром оценивания параметров по разнородным комплексным геодезическим и геофизическим наблюдениям.??Выявлен критерий возникновения процессов самоорганизации в условиях сильных техногенных воздействий. Разработана и апробирована модель карстообразова-ния как следствия эволюции эндогенных кольцевых структур Земли. Проанализирована связь геоморфологических, геологических и геофизических особенностей строения породных массивов с поверхностными проявлениями карстов. Разработаны двух- и трехмерные геомеханические модели, описывающие деформирование и разрушение породного массива во времени, в основу которых положены уравнения состояния вязкоупругих сред и критерий прочности Кулона — Мора. Предложен новый подход к созданию динамических геоинформационных систем, суть которого заключается в переходе от компьютерно-математического моделирования к синтезу новых знаний на основе интеграции данных самого различного типа, получаемых с помощью развитых систем мониторинга. Монография адресована специалистам по механике, геомеханике, геофизике, разработчикам новых систем контроля деформаций и напряжений в природной среде и будет полезна студентам старших курсов горных и геофизических специальностей университетов, а также аспирантам.

В монографии рассмотрены вопросы геоимитационного моделирования динамики термокарстовых процессов на территории многолетней мерзлоты в условиях глобального потепления. Разработана модель полей термокарстовых озер, основанная на экспериментально определенных существенных свойствах пространственно-временной структуры полей. Описан программный комплекс геоимитационного моделирования, созданный на основе разработанных алгоритмов моделирования, созданный на основе разработанных алгоритмов моделирования, учитывающих выявленную путем регрессионного анализа взаимосвязь термокарстовых и климатических изменений. Приведены результаты исследования адекватности модели с использованием экспериментальных данных о площадях термокарстовых озер. Даны примеры практического применения компьютерных экспериментов с моделью, в том числе для прогноза динамики полей термокарстовых озер в условиях современного глобального потепления. Данная монография может быть полезна геоэкологам, климатологам, географам, мерзлотоведам, изучающим последствия климатических изменений, специалистам, деятельность которых связана с моделированием природных объектов с пространственной структурой, а также студентам и аспирантам вузов.

Человек живет на границе между геосферами. Процессы, происходящие на этой границе, оказывают непосредственное влияние на биологический мир и цивилизацию. Техногенное воздействие человека на геофизические среды приобрело глобальный характер и стало оказывать влияние как на процессы в геосферах, так и на взаимодействие между ними. Изучение динамических процессов в системе взаимодействующих геосфер под действием внешних и внутренних потоков энергии и массы является основным направлением научных работ Института динамики геосфер РАН и определяет содержание настоящего ежегодного сборника трудов ИДГ РАН "Проблемы взаимодействующих геосфер". Сборник рассчитан на геофизиков широкого профиля, аспирантов и студентов старших курсов, соответствующих специальностей, лиц, интересующихся данными проблемами.

Второй Всероссийский семинар-совещание "Триггерные эффекты в геосистемах" был организован и проведен Институтом динамики геосфер РАН (Москва) 18-21 июня 2013 г. при финансовой поддержке РФФИ и ОНЗ РАН. Цель семинара - рассмотрение актуальных вопросов воздействия природных и антропогенных факторов на различные геосферы и геосистемы, находящиеся в субкритическом состоянии. В семинаре-совещании приняли участие свыше 90 ученых и специалистов из более чем 15 организаций, включая ИДГ РАН, ИФЗ РАН, ИВТАН, ИЗК СО РАН, ИФПМ СО РАН, МГУ и др.За три года, прошедшие с момента первого семинара, разрабатываемая тематика существенно расширилась. Фундаментальная постановка вопроса о триггерной эффекте в науках о Земле нашла практическое воплощение в таких задачах, как прогноз сейсмических активизаций, влияние экзогенных воздействий на режим деформирования разломных зон, обеспечение безопасных условий строительства и эксплуатации наземных и подземных инженерных сооружений, проблемы литосферно-ионосферного взаимодействия, ряд задач оборонного характера.

В монографии изложены общие методы построения уравнений теории устойчивости упругих и неупругих оболочек. Рассмотрены нелинейные дифференциальные уравнения равновесия оболочек и нелинейные вариационные уравнения, современная постановка задачи об устойчивости неупругих оболочек с начальными несовершенствами формы, основные соотношения между силовыми и деформационными факторами в оболочке за пределом упругости. Монография предназначена для специалистов в области прикладной механики, а также аспирантов и студентов старших курсов строительных специальностей.

Изучены закономерности изменения численности термокарстовых озер криолитозоны Западной Сибири с использованием разновременных космических снимков. Исследования проведены на 33 тестовых участках, выбранных в разных ландшафтных зонах исследуемой территории, с использованием 134 безоблачных снимков Landsat, полученных в теплые месяцы в период 1973-2013 гг. Показано, что общее число образовавшихся озер значительно (почти в 20 раз) превышает число исчезнувших озер. Площади новых образовавшихся термокарстовых озер в среднем в 22 раза меньше, чем размеры исчезающих озер. Поэтому можно предполагать, что наблюдаемый в условиях глобального потепления климата бурный рост числа малых термокарстовых озер будет приводить к повышению уровня эмиссии метана в зонах мерзлоты на арктических территориях. Представлены результаты дистанционного исследования статистического распределения малых термокарстовых озер по их площадям. Исследования выполнены на восьми тестовых участках, выбранных в разных зонах мерзлоты Западной Сибири. Площади малых озер определялись по космическим снимкам сверхвысокого разрешения QuickBird. Показано, что гистограммы распределения озер по площадям допускают их аппроксимацию степенными и экспоненциальными функциями, что может быть использовано при моделировании и прогнозировании динамики термокарстовой эмиссии метана в зонах многолетней мерзлоты.

Представлены результаты математического моделирования и прогнозирования динамики полей термокарстовых озер на территории многолетней мерзлоты Западной Сибири до конца нынешнего столетия. Описана геоимитационно-регрессионная модель динамики термокарстово-озерных полей, свойства которой определены на основе статистического распределения координат местоположения и площадей озер, полученных экспериментальным путем с использованием разновременных космических снимков Landsat за период 1973-2009 гг. В модели учтена взаимосвязь термокарстово-озерных и климатических изменений, установленная на основе многомерного регрессионного анализа экспериментальных данных. Прогнозирование динамики полей термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири осуществлено с помощью компьютерных экспериментов на модели с учетом известных прогнозов изменения среднегодовой температуры для исследуемой территории. Показано, что повышение температуры будет сопровождаться сокращением площади термокарстовых озер в зоне мерзлоты Западной Сибири.

По данным автоматического мониторинга с 1 июля 2013 г. по 30 июня 2017 г. на территории Тункинской котловины изучена внутригодовая динамика температуры грубогумусовых криозёмов, оценены последствия сведения леса и агрогенной трансформации гумусового горизонта на режим промерзания и протаивания почв, приведшее к деградации многолетнемёрзлого слоя.

Изложены методические вопросы и результаты анализа воздействий загрязнения атмосферы на лесоболотные комплексы таежной зоны Западной Сибири на примере выбросов экологически опасных химических веществ при сжигании попутного газа в факелах, установленных на территории нефтегазовых месторождений. Анализ проведен с использованием комплексного подхода, основанного на сочетании санитарно-гигиенического и ландшафтно-геохимического методов. Дана количественная оценка размера площади ландшафтных выделов, загрязненных выбросами в атмосферу сажи и диоксида азота, в зависимости от объема сжигаемого газа и от порогового уровня загрязнения атмосферы. Исследования проводились с использованием данных о загрязнении воздуха, полученных на основе экологических паспортов нефтяных месторождений на территории нефтедобычи.