Обобщены результаты многолетних исследований в области математического моделирования планетарной тепловой радиации. Рассмотрены приближенные и точные методы расчета пропускания и тепловой радиации. Выполнена оптимизация эталонного метода расчета пропускания газовой среды. Рассмотрены смежные проблемы: моделирование процессов рассеяния радиации на аэрозольных и облачных частицах, строгие методы и так называемые "Эталонные расчеты" решений уравнений переноса атмосферной радиации, чувствительность моделей к вариациям метеоданных и содержаний газов. Приводятся обширные вычисления потоков коротковолновой и длинноволновой радиации. Развит новый подход построения параметрических моделей пропускания и радиации с использованием преобразования Лапласа и ортогональных экспоненциальных рядов. Выполнен анализ современных компьютерных моделей пропускания и радиации газовой среды. Получены модели для эталонных и приближенных расчетов потоков теплового излучения системы "атмосфера – подстилающая поверхность".

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.

Изложены теория и практика производства износостойких сплавов и композиционных материалов. Проанализированы металлургические и технологические способы повышения износостойкости белых чугунов, графитизированных сплавов, фрикционных чугунов, антифрикционных материалов, высокопрочных композиционных материалов, сложнолегированных и аморфных сплавов. Определены оптимальные режимы обработки расплавов и отливок для получения заданных параметров физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств. Рассмотрены вопросы влияния технологии получения, химического состава и структуры износостойких сплавов и композиций на характеристики статической и динамической прочности и эксплуатационные свойства. Отражены практические результаты создания и использования ряда комплексно-легированных сплавов и композиционных материалов, оценены области их применения. Для инженерно-технических работников, аспирантов, студентов, специализирующихся в области материаловедения, литейного производства и технологии конструкционных материалов. Может быть полезна конструкторам и специалистам в области создания новых конструкционных и инструментальных триботехнических материалов.

Сборник подготовлен международным коллективом ведущих специалистов в области нанонауки и наноструктурных покрытий. Изложены основные сведения о синтезе сверхтвердых пленок на основе тугоплавких соединений, их структуре, фазовом составе. физико-механических свойствах и сферах применения. Подробно характеризуются методы исследования покрытий: просвечивающая электронная микроскопия, наноиндентирование и компьютерный эксперимент. детально анализируются теоретические и опытные данные о природе деформации и разрушения сверхтвердых покрытий. Особое внимание уделено их трибологическим характеристиками и термической стабильности. Сборник будет полезен ученым, инженерам и преподавателям высшей школы, студентам и аспирантам, специализирующимся в области нанотехнологий, наноматериалов и нанопокрытий.

В разделах учебного пособия, посвященного вопросам обеспечения экологической безопасности, подробно рассматриваются источники и масштабы загрязнения окружающей среды. Особое внимание уделяется предприятиям химической и нефтехимической отраслей промышленности, а также оценке обусловленных их деятельностью местных и региональных экологических проблем. В пособии также обсуждаются вопросы нормативно-правового обеспечения охраны окружающей среды, организационные, технические и экономические методы защиты окружающей среды, оценки экологического риска, экологической экспертизы и мониторинга. Пособие адресовано студентам, обучающимся по специальности 280200 "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов".

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований по физике грозо-градовых облаков, туманов и активных воздействий на них. Рассматриваются вопросы современного состояния научно-исследовательских и оперативно-производственных работ по активным воздействиям на градовые процессы, грозу и туманы, методы и средства воздействий на них. Разработан новый метод воздействия на теплые туманы, усовершенствованы методы воздействия на градовые процессы и на грозовую активность, на переохлажденные туманы и низкую слоистую облачность. Монография предназначена для специалистов в области активных воздействий на облака и туманы, студентов и аспирантов, специализирующихся в этой области.

В монографии обобщены исследования, выполненные в Институте проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины с момента его основания (1966 г). Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по теориям прочности и пластичности. колебаниям неконсервативных механических систем, прочности при высоких и криогенных температурах, при переменных нагрузках, при ударном и импульсном нагружении, прочности неметаллических материалов, покрытий, по механике разрушения и предельному состоянию конструкций с трещинами. Монография предназначена для специалистов в области прочности материалов и конструкций различных видов техники, механики деформируемого твердого тела, динамики машин, материаловедения, механики жидкости и газа, а также для аспирантов и студентов старших курсов технических университетов, специализирующихся в области машиностроения. Издание посвящается 95-летию со дня рождения известного украинского ученого в области механики и прочности в машиностроении, акад. НАН Украины, основателя Института проблем прочности НАН Украины Георгия Степановича Писаренко (1910-2001).

В монографии представлены результаты многолетних исследований автора. Во второй части анализ прочности и ресурса развит на область оценки характеристик техногенной безопасности. Рассмотрены методические особенности комплексных экспериментальных исследований напряженно-деформированных состояний в условиях различного сочетания механических, тепловых, электромагнитных, аэрогидродинамических нагрузок для штатных и аварийных режимов. Приведены исходные данные для расчетного определения показателей прочности, ресурса и безопасности для объектов тепловой, атомной и термоядерной энергетики, ускорителей, сосудов, трубопроводов и техники северного исполнения. Даны научно-методические рекомендации по оценке прочности, ресурса и безопасности технических систем. Книга предназначена для исследователей, конструкторов, технологов, преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области механики деформируемого твердого тела, динамики, прочности. надежности и безопасности машин и конструкций.

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.

Представлен анализ основных климатических характеристик рефракции радиоволн в приводном слое атмосферы над акваторией Северной Атлантики. Изложены основы рефрактометрии применительно к исследованию рефракции радиоволн в приводном слое океана. Предложен метод оценки вертикального градиента индекса рефракции над морской поверхностью по значениям метеопараметров, измеренным в соотвествующих точках океана. Рассмотрены климатические характеристики океанографических и метеорологических параметров Северной Атлантики.

В монографии обобщены и систематизированы данные о физико-химических исследованиях различных объектов окружающей среды. Приведенная информация о химическом загрязнении среды в значительной степени является результатом исследований авторов, посвятивших более 30 лет работы в области идентификации спектров органических веществ в различных объектах окружающей среды с учетом источников загрязнения и происходящих процессов трансформации веществ под влиянием физико-химических факторов. Представлены загрязнители, характерные для различных отраслей промышленности. Идентификация реальных спектров загрязняющих веществ чрезвычайно полезна для совершенствования государственной системы химико-аналитического мониторинга окружающей среды, адекватной гигиенической оценки качества среды, поиска источника или виновника загрязнений «методом отпечатков пальцев», оценки эффективности и безопасности новых природоохранных технологий и решения многих других эколого-гигиенических проблем.

В сборнике содержатся результаты экспериментальных исследований и численного моделирования ряда прикладных задач высокоскоростных соударений ударников с различными преградами. для условий взаимодействия ударников с мягкими преградами типа грунта и воды значительное внимание уделено вопросам определения сил, действующих на ударники в нестационарной стадии процесса, развитию лабораторных методики определения динамических характеристик грунтов. В задачах воздействий ударников на жесткие металлические преграды представлены результаты определения параметров динамики деформирования и разрушения преград и ударников, влияния на них прочностных свойств материалов. В большинстве работ сборника сочетаются расчетные и опытные данные. Сборник может быть полезен для инженеров, научно-технических работников и студентов, изучающих вопросы высокоскоростных соударений твердых тел, динамики и прочности конструкций.

В книге излагаются основы интерпретации динамических явлений в солнечной атмосфере. Приводятся в сжатой и обобщающей форме результаты наблюдений и даны основные идеи теоретических представлений. Рассматривается теория солнечной конвекции в магнитном поле, теория нагрева верхних слоев хромосферы и короны. Впервые в литературе подробно обсуждаются модели магнитной структуры верхних слоев Солнца, учитывающие образование спикул, протуберанцев, корональных дыр. Дано описание процессов, происходящих в сложном явлении хромосферных вспышек, излагаются теоретические модели этого явления. Обсуждается теория спорадического радиоизлучения Солнца.

В учебном пособии последовательно описаны электрические свойства систем, природа и характеристики атмосферного электричества, атмосферного аэрозоля. Приведены понятия взаимодействия электромагнитного излучения с дисперсной средой. Основное внимание уделено электрофизическим свойствам частиц, а также исследованию двойного электрического слоя. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере. Учебное пособие полезно для студентов и аспирантов физических, а также других факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

В монографии рассмотрены актуальные вопросы транспортировки в воздушной среде высокоинтенсивного лазерного излучения, генерирования и диагностики плазмы ВЧ-разрядов. Проанализированы плазмохимические процессы, протекающие в воздушной плазме. Особое внимание уделено практическим приложениям проведенных исследований.Книга предназначена для специалистов в области оптики атмосферы и атмосферного электричества, разработчиков лазерных и ВЧ-технологий, нетрадиционных методов передачи энергии и контроля состояния окружающей среды.

Монография содержит оригинальные результаты фундаментальных исследований по комплексной проблеме «Распространение оптических волн в атмосфере». Рассмотрены основные принципы дистанционных методов измерения скорости в газовых потоках. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации методов оценки турбулентных характеристик из измерений скорости ветра с помощью 2- и 10,6-мкм лидаров. Изложены актуальные вопросы теории видения. Приведены результаты исследований коррекции искажений оптического излучения за счет турбулентной атмосферы. Описаны наиболее характерные ситуации в атмосфере, когда необходимо учитывать нелинейно-оптические эффекты при распространении лазерного излучения. Представлены результаты расчетов распространения мощного лазерного излучения на протяженной трассе в стратосфере в условиях проявления эффекта вынужденного комбинационного рассеяния. Излагаются результаты многолетних экспериментальных исследований свойств атмосферной турбулентности в анизотропном пограничном слое. Обсуждается применение лидаров белого света для зондирования атмосферы. Книга предназначена для специалистов, работающих в области оптики и физики атмосферы, будет полезна аспирантам и студентам вузов.

В работе суммируются результаты, полученные в Институте оптики атмосферы СО АН СССР по проблеме комплексного исследования распространения оптического излучения в атмосфере. Материалы книги отражают отдельные стороны общей проблемы комплексного изучения закономерностей распространения оптического излучения в аэрозолях, в турбулентной атмосфере, поглощения оптических волн, лазерной спектроскопии и лазерного зондирования атмосферы.Сборник рассчитан на исследователей и инженеров, работающих в области оптики и спектроскопии атмосферы, метеорологии, геофизики и астрофизики, оптико-электронной и лазерной техники.

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.

Настоящая книга посвящена описанию жизни и научной деятельности выдающегося ученого - доктора физико-математических наук, профессора Валерьяна Ивановича Красовского. Его труды создали в Советском Союзе новое научное направление исследований физики верхней атмосферы Земли при помощи спектрофотометрии ее собственного излучения. На основе полученных результатов В. И. Красовский предложил и провел геофизические эксперименты на первых искусственных спутниках Земли. Полученные неординарные экспериментальные результаты внесли значительный вклад в познание ближнего геокосмоса - естественного продолжения верхней атмосферы Земли. Эти послевоенные экспериментальные научные работы стали естественным продолжением его ответственных оборонных работ 1930 - 1940-х годов по созданию электронной техники ночного видения. Углубленное изучение динамических и структурных характеристик верхней атмосферы по измерениям ее эмиссий привело В. И. Красовского к исследованиям волновых процессов в ней. И в этой новой области полученные им результаты были признаны одним из важнейших достижений отечественной науки. Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся результатами исследований оптического и корпускулярного излучений околоземного космического пространства.

Рассмотрены современные методы лидарного мониторинга окружающей среды. Дан анализ литературы по лазерному зондированию атмосферы, сформулированы принципы лазерного мониторинга окружающей среды и выработаны требования к параметрам лазерного излучения, обеспечивающим наибольшую чувствительность и избирательность лидарных систем. Изложены принципы действия лидаров, приведены результаты численных расчетов с помощью лидарных уравнений для комбинационного рассеяния света и дифференциального поглощения и рассеяния концентраций молекул фтороводорода и углеводородов. Предназначена для студентов, обучающихся по направлению "Техническая физика", а также аспирантов и специалистов, занимающихся экологическим мониторингом и защитой окружающей среды.

В монографии на базе исследований авторов впервые дается последовательное изложение теории и методов доплеровского лидарного ветрового зондирования атмосферы и обобщаются результаты экспериментальных исследований ветровой турбулентности и вихревых структур с использованием когерентных доплеровских лидаров (КДЛ). Рассматривается вся совокупность факторов, определяющих функционирование КДЛ в турбулентной атмосфере, начиная от формирования когерентно детектируемого эхосигнала лидара до точности и границ применимости разработанных авторами методов оценивания ветра и параметров турбулентности и вихрей из лидарных данных. Представлены методы оценивания ветра, параметров атмосферной турбулентности и самолетных вихрей верифицированы в многочисленных компьютерных и атмосферных экспериментах и формируют современную научную технологию обработки данных когерентных ветровых лидаров. На основе многочисленных экспериментов проводится анализ эффективности использования КДЛ для изучения динамических процессов в атмосфере, турбулентности пограничного слоя атмосферы и эволюции самолетных вихрей под воздействием различных факторов. Для специалистов по лазерному зондированию атмосферы, атмосферной турбулентности, авиабезопасности, ветровым лидарам, распространению оптических волн в атмосфере, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Приведен анализ физических процессов воздействия лазерного излучения на оптические материалы. Представлены результаты исследований физических процессов, определяющих оптическую стойкость прозрачных ИК-материалов к воздействию излучения импульсного СО2-лазера. Исследования проведены для наиболее широко применяемых кристаллов. Кроме этого, в ходе исследований установлены причины выхода из строя оптических элементов, и проведен поиск путей их реставрации. Представлены результаты исследования порога лучевой стойкости оптических кристаллов, проведен анализ морфологии повреждений. Исследованы особенности прохождения излучения импульсного СО2-лазера сверхпороговой интенсивности. Изучено влияние плазмообразования у поверхности оптического элемента. Исследовано влияние на процесс повреждения различных факторов, а именно: параметров кристаллической решетки. Полученные данные хорошо согласуются с известными теоретическими расчетами. Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических работников, студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области создания лазерных установок.