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, состоящей из двух томов, излагаются физические основы оптических явлений в океане и прикладные вопросы оптики океана. В первом томе рассмотрены основы теории распространения света в мутных средах, обобщены экспериментальные данные об оптических свойствах океанской воды, рассмотрены особенности световых полей в океане от естественных и искусственных источников света. Описаны методы и приборы для измерений первичных гидрооптических характеристик и световых полей. Монография предназначена научным работникам, специализирующимся в области гидрофизических исследований. Она также будет полезна студентам и аспирантам океанологической специализации.

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.

Детально изучены два торфяных разреза олиготрофного грядово-озерного комплекса южнотаежного болота Иксинского. Выполнены анализы ботанического состава, степени разложения, зольности и плотности торфа, численности диатомовых водорослей. Датированы 14 проб торфа. Проведена реконструкция фитоценозов и водных режимов. Предложена методика повышения качества хронологии торфонакопления с учетом его перерывов, использованием скорости аккумуляции торф соседних слоев-аналогов, радиоуглеродных дат-аналогов, синхронизации торфяных разрезов по сходным стадиям водного режима. На основе системно-эволюционного методического подхода и индикаторов палеокриогенных процессов обнаружены многочисленные нарушения эндогенного развития, обусловленные совместным влиянием континентального климата и значительной дифференциации микрорельефа минерального дна, сложенного карбонатными суглинками. Выявлено формирование комплексности и гетеротрофности уже на стадии заболачивания; частые (вековые и внутривековые) резкие смены растительных сообществ и водного режима, значительные колебания уровней болотных вод; псевдоинверсии на более минеротрофную стадия развития; длительное сохранение комплексности; типовое и фитоценотическое разнообразие комплексов; преобладание топяных и топяно-озерных комплексов; блоковый характер торфонакопления, неоднократные перерывы в аккумуляции торфа из-за формирования вторичных озер во влажные потепления, многолетнемерзлых бугров пучения в сухие похолодания, вторичных термокарстовых озер в периоды последующих потеплений. Отмечено преобладание климатические обусловленных стадий развития, многократное влияние палеокриогенных процессов, максимальное влияние на функциональное состояние болот холодных сухих и влажных периодов. Это подтверждает наличие в лесной зоне Западной Сибири, наряду с эндогенным типом болотообразовательного процесса, регионального, климатически обусловленного типа. Чуткий отклик изученного типа комплекса позволяет создавать высокоразрешающие реконструкции и прогнозы как функционального состояния болот, так и климата.

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.

Проведен сравнительный модельный анализ возможностей даун-конверсии в терагерцовый (ТГц) диапазон излучения фемтосекундных, полностью твердотельных Ti:Sapphire-лазерных систем и гибридных систем на основе того же типа лазеров с генераторами гармоник на нелинейных кристаллах LBO, снабженных усилителями на молекулах эксимерных газов XeF(C-A) и XeCl(C-A). Установлено, что при охлаждении кристалла до температуры 80 Л коэффициент оптических потерь в диапазоне 0.2-1.5 ЕГц в направлении оси Х линейно падает в 5-6 раз до уровня 0.1-0.2 см-1. Показано, что при современном состоянии разработок использование гибридных лазерных систем в качестве источников накачки позволяет получить преимущество в мощности генерируемых ТГц-импульсов от 3.5 до 20 крат.

В настоящем сборнике публикуются результаты исследований, выполненных сотрудниками ИНститута горючих ископаемых совместно с другими организациями. Рассмотрены вопросы изучения классификации, состава и свойств горючих ископаемых и продуктов их переработки, разработки научных основ и конструктивного оформления процессов обогащения, коксования, сушки, гидрогенизации и получения химических продуктов. Сборник предназначен для широкого круга специалистов, работающих в области использования и переработки топлив, научных работников исследовательских организаций, вузов и заводских лабораторий, иженерно-экономического состава предприятий топливной и химической промышленности.

В настоящем сборнике публикуются результаты исследований, выполненных сотрудниками ИНститута горючих ископаемых совместно с другими организациями. Рассмотрены вопросы изучения классификации, состава и свойств горючих ископаемых (твердых, жидких и газообразных) и продуктов их переработки, разработки научных основ процессов обогащения химических продуктов. Сборник предназначен для широкого круга специалистов, работающих в области использования и переработки топлив, научных работников исследовательских организаций, вузов и заводских лабораторий, иженерно-экономического состава предприятий топливной и химической промышленности.

В настоящем сборнике публикуются результаты исследований, выполненных сотрудниками ИНститута горючих ископаемых совместно с другими организациями. Рассмотрены вопросы изучения классификации, состава и свойств горючих ископаемых (твердых, жидких и газообразных) и продуктов их переработки, разработки научных основ процессов обогащения химических продуктов. Сборник предназначен для широкого круга специалистов, работающих в области использования и переработки топлив, научных работников исследовательских организаций, вузов и заводских лабораторий, иженерно-экономического состава предприятий топливной и химической промышленности.

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.

Рекомендации разработаны по результатам исследований в 2014-2016 гг. в рамках темы "Разработка комплекса научно обоснованных мер защиты пихты от уссурийского короеда и пихтовой офиостомы" (государственный контракт от 11.03.2014 № Р-5К-14/2. Исполнитель - ФБУ ВНИИЛМ, соисполнители - ФГБУН ИМКЭС СО РАН, ФГБУН ИЛ СО РАН).В разработке рекомендаций участвовали:Ю. И. Гниненко (руководитель темы), М. С. Клюкин, Е. Н. Чилахсаева (ВНИИЛМ),С. А. Кривец, И. А. Керчев, Э. М. Бисирова (Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН),Ю. Н. Баранчиков, Н. В. Пашенова, В. М. Петько, Д. А. Демидко (Институт леса им. В. Н. Сукачева С, РАН).Предназначены для использования специалистами защиты леса и лесного хозяйства при ведении лесопатологического мониторинга в пихтарниках, подвергшихся нападению уссурийского полиграфа.Рассмотрена и рекомендована к изданию Научно-методической секцией по вопросам лесоводства и биологии Ученого совета ФБУ ВНИИЛМ, протокол № 4 от 31 марта 2016 г.

Книга содержит оригинальные материалы известных российских ученых по комплексной проблеме биогеохимических исследований речных и пойменных экосистем в бассейне Оби. Дано описание экогеохимического состояния речных вод и донных отложений Оби, Иртыша и Томи. Приведены результаты биогеохимических исследований водных и пойменных экосистем. Описаны различные биоиндикационные методы на основе дендрохронологических данных. Рассмотрены аспекты экологии популяций водных организмов и ценопопуляций.Для специалистов в области экологических исследований природных сред, гидрохимии, биогеохимии, биофизики и биологии, а также студентов и аспирантов.

В статье представлен опыт создания информационно-аналитической базы для оптимизации развития сферы лесопользования в Томской области на основе современной ГИС-системы. На примере модельного региона - Томской области, разработан ГИС-проект для сферы лесопользования, состоящий из многофакторных показателей, взаимосвязанных между собой. Обоснованы выводы о рациональности использования ГИС-технологий для всесторонней количественной оценки и комплексного регионального анализа возможностей развития лесопромышленного комплекса региона.

В работе рассматривается многофакторное влияние ветровой активности на сферу лесопользования в южно-таежной зоне западной Сибири. Проведена оценка пространственного распределения повторяемости сильных ветров по лесозаготовительным сезонам года.

На основе экспериментальных данных спутника Envisat исследована территориальная распространенность водяного пара для различных природно-климатических зон юга западной Сибири в летние сезоны 2008-2011 гг. Анализ коррелированности временных рядов содержания водяного пара в атмосфере по данным спутника Envisat W и радиозондовых наблюдений w для территории аэрологической станции г. Омске показал, что абсолютные величины W и w линейно связаны между собой. Коэффициент корреляции равен 0.77 (уровень значимости р = 0.05). Рассчитаны функции распределения количества водяного пара по числу случаев его измерений со спутника Envisat для безоблачного неба для трех зон с разными физическими параметрами подстилающей поверхности: степной, Большого Васюганского болот (БВБ) и лесной зоны. Функции распределения носят бимодальный характер, причем каждя отдельная мода подчиняется нормальной логарифмическому закону. Приведены параметры этих распределений.

Конференция посвящена обсуждению последних достижений в области мониторинга состояния древесных растений, обнаружения и идентификации патогенов и вредителей, биотехнологических подходов к повышению устойчивости древесных растений к болезням и вредителям, использования биологических агентов и веществ биогенного происхождения для контроля вредных организмов, поиска феромонов и аттрактантов для модификации поведения насекомых. Публикуемые материалы конференции будут способствовать научному обоснованию перспективных и приоритетных направлений развития и внедрения биологических методов контроля вредителей и возбудителей заболеваний в лесное и садово-парковое хозяйство. Они будут интересны специалистам по карантину растений и по защите лес, а также научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

Выращены высококачественные монокристаллы LBO и исследованы оптические свойства в окне максимальной прозрачности и ТГц-диапазоне спектра. Коэффициент оптических потерь в диапазоне 0.2-2.5 ТГц не превысил диапазон значений 0.1-10 см-1. Определен достоверны литературный источник с данными о дисперсионных свойствах. Показан возможность реализации коллинеарного генератора бегущих ТГц-волн в главной плоскости кристалла XZ с преимуществом в эффективности генерации по отношению к широко используемому кристаллу GaSe.

В сборник включены статьи, связанные с расчетом, проектированием, эксплуатацией и применением линейных ускорителей заряженных частиц. Рассматриваются вопросы конструирования и экспериментального исследования отдельных узлов ускорителей, вопросы метрики пучка, автоматизации управления ускорителем и создания информационно-измерительных комплексов на базе ЭВМ. Ряд статей посвящен методам моделирования электромагнитных полей и динамики частиц в ускоряющих структурах, а также воздействию ионизирующих излучений на полупроводниковые приборы. Для научных работников, инженеров и аспирантов, работающих в области ускорительной техники, физики высоких энергий, техники СВЧ, ядерной физики и радиационной электроники.

В сборнике опубликованы материалы VIII Всесоюзного совещания по стеклообразному состоянию, проведенного в Ленинграде 28-31 октября 1986 г. Совещание было организовано Секцией по строению стекла и природе стеклообразного состояния Научных советов Государственного комитета по науке и технике СССР и Отделения физикохимии и технологии неорганических материалов Академии наук СССР и ордена Трудового Красного Знамени Институтом химии силикатов им. И. В. Гребенщикова Академии наук СССР. Настоящий сборник посвящен вопросам строения стекла, оптическим и спектроскопическим методам изучения его строения, связи между свойствами стекол и их составом и структурой, а также научным основам и современным проблемам технологии стекла.

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.

Рассмотрены особенности дальнометрирования космическим лидаров "Балкан" океанической поверхности в двух режимах полетной ориентации орбитальной станции "Мир", которые использовались при проведении сеансов лазерного зондирования. Проанализированы закономерности и случайные флуктуации изменения ориентации оптической оси лидара в этих сеансах. Приведена оценка возможных причин систематических расхождений между расчетными баллистическими данными и результатами измеренных значений наклонной дальности в обоих режимах полета станции.

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.

Представлены разработанный атомно-абсорбционный анализатор ртути с зеемановской коррекцией неселективного поглощения и методики определения ртути для различных сред. Показана возможность его широкого использования для организации многоцелевого ртутного мониторинга окружающей среды. В качестве примера приведены результаты исследования торфоболотных экосистем.

Рассматриваются методологические аспекты проблемы спонтанной самоорганизации систем различной природы: неопределенность и упорядоченность в их развитии, целесообразность развития и закономерное стремление систем к равновесию. Предложено общее уравнение закономерности и прослеживается ее проявление в формировании различных систем: планет, почвогрунтов, поймы рек, морских и озерных берегов, биологических, социально-экономических и технических. Анализируются особенности саморегуляции систем различной природы.

Обсуждаются новые методы и некоторые результаты анализа природно-климатических изменений в Сибири по данным наблюдений на гидрометеорологической сети. На основании закономерностей, выявленных за период инструментально наблюдаемых региональных изменений, названных современными, анализируются задачи по развитию методологии и техники мониторинга природно-климатических систем и процессов, определяющих эволюцию их состояний. оцениваются итоги научно-исследовательских и конструкторско-технологических работ Института оптического мониторинга СО РАН с позиций его основного научного направления.

Представлены описание виртуальной измерительной площадки оптического осадкомера и критерии выбора ее размера. Проведен расчет вероятности одновременной регистрации нескольких частиц осадков. Показано, что создаваемый прибор должен обеспечивать одновременную регистрацию как минимум двух капель дождя. Проведены оценки объема передаваемых данных и расчет чувствительности прибора. Сделан вывод о более широких возможностях и связанных с этим перспективах применения разрабатываемого оптического измерителя осадков по сравнению с традиционно применяемыми осадкомерами.

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.

Материалы содержат 133 докладов ученых из Росси, Монголии, Казахстана, Таджикистана, Узбекистана, Киргизии, представленные на III международной конференции "Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее", проходившей с 1 по 5 октября 2013 года в г. Горно-Алтайске. На конференции рассматривались актуальные вопросы по изучению и сохранению животного мира горных территорий, флоры и растительности Горного Алтая и сопредельных регионов, проблемы экологии горных территорий и экологический мониторинг, здоровья и психического состояния человека, проблемы природопользования горных территорий.Материалы конференции представляют интерес для специалистов, работающих в области зоологии, ботаники, экологии, эпидемиологии, антропологии, аглолесомелиорации, гидрологии, метеорологии, охраны природы, научных работников, преподавателей и студентов учебных заведений.

Подведены итоги разработки улучшенных технологий синтеза и выращивания модифицированных легированием нелинейных кристаллов GaSe, методов характеризации и результаты исследования физических свойств, проанализированы параметры разработанных на их основе источников перестраиваемого излучения среднего ИК и широкополосных источников ТГц-диапазонов, приведены первые результаты применения в прикладной спектроскопии.