ГЛАВНАЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ

Важнейшие результаты фундаментальных и прикладных исследований ИМКЭС в 2007 году

1. Исследование процессов зональной циркуляции в тропосфере Северного полушария показало возрастание скорости ветра на оси субтропического струйного течения на 1 м/с за 10 лет для последовательности холодных сезонов в период 1948-2005 гг. Установлено, что низкочастотная временная изменчивость скорости ветра на оси струи статистически значимо связана с процессами Северо-Атлантического и Южного колебаний, а так же с изменениями солнечной активности и угловой скорости вращения Земли.


Распределение средней январской U-компоненты ветра на уровне 200 гПа (а) и ее тренд (b) за 1948-2005 гг.

На поясняющем рисунке показано среднее многолетнее распределение зональной компоненты скорости ветра на уровне 200 гПа (11-12км) в январе (а), и соответствующих линейных трендов (б) за 1948-2005 гг. Зоны, окрашенные в красный и желтый цвет, отвечают ветрам, направленным с запада на восток, а окрашенные в синий цвет – ветрам противоположного направления. Области, ограниченные снизу изотахой 30 м/с составляют субтропическое струйное течение. В январе оно имеет спиралевидную структуру и расположено, в среднем, на 25° с.ш. В июле течение приобретает кольцевую структуру и смещается к северу на 45° с.ш. Области максимального ветра в течении расположены над Флоридой, Севером Сахары и югом Японии. Области максимальных трендов расположены восточнее этих районов, что приводит к некоторому долговременному смещению струи в восточном направлении. Требования сохранения полного углового момента Земли проявляется в том, что областям повышенного тренда западной струи соответствуют области повышенного тренда восточной циркуляции в низких широтах.
Значимая (r=0,4) положительная связь скорости струи с индексами Северо-Атлантического колебания имеет место в осенние и зимние месяцы в Атлантическом и Европейском секторах. Более тесная (r=0,6) положительная связь скорости струи с индексами Южного колебания имеет место в зимний сезон в Тихоокеанском и Американском секторах, в которых высоким положительным фазам индекса Южного колебания (явление Эль-Ниньо) отвечают максимальные скорости струи, а низким отрицательным фазам индекса Южного колебания (явление Ла-Нинья) – минимальные скорости. Значимая (r=0,4) отрицательная связь скорости струи с угловой скоростью вращения Земли установлена для июня-августа. В этот период струя, как и весь западный зональный поток, смещается к центру Североамериканского и Евразийского континентов, что приводит к росту поверхностного напряжения и способствует увеличению обмена моментами количества движения между поверхностью Земли и атмосферой.
Прямая связь между рядами скорости течения и числами Вольфа не обнаружена. Однако, она имеет место между выявленными в этих рядах с помощью процедуры вейвлет-преобразования внутренними колебаниями 11-летнего масштаба.


2. Анализ анатомо-морфологических и молекулярно-генетических признаков у 5-хвойных сосен Северной и Восточной Азии показал, что кедровые сосны (кедр сибирский, кедр корейский и кедровый стланик) не являются естественной группой видов. Вместе с некоторыми другими 5-хвойными соснами они образуют единую филогенетическую систему, сформировавшуюся в результате сетчатой эволюции: чередования климатически обусловленных циклов дивергенции видов и их естественной гибридизации.

 


Кедровый стланик (слева), кедр сибирский (в центре) и их естественный гибрид (справа) на горе Сохондо (Хентей-Чикойское нагорье, высота 1700 м над уровнем моря).

В настоящее время генетическое взаимодействие между видами осуществляется в Забайкалье, где перекрываются ареалы кедра сибирского и кедрового стланика. Из-за некоторой разбалансировки морфофизиологических адаптаций естественные гибриды имеют пониженную устойчивость по сравнению с родительскими видами, но они вполне жизнеспособны и занимают свободную экологическую нишу во втором ярусе древостоя. Относительно успешное вегетативное и половое воспроизводство, а также предрасположенность гибридов к скрещиванию между собой позволяет рассматривать их как перспективное эволюционное новообразование, возможно, "зародыш" нового вида.


3. С целью развития элементной базы для систем лазерного газоанализа и высокоэффективных источников субмиллиметрового (ТГц) излучения, в ИМКЭС СО РАН получены монокристаллы ZnGeP2 с рекордными в мировой практике размерами (диаметр до 30 мм, длина 110-120 мм, вес 320-350 г) и высоким структурным совершенством. Для реализации условий выращивания таких кристаллов в ИМКЭС СО РАН разработано и изготовлено прецизионно управляемое термическое оборудование (на основе технологии планарных печных конструкций) и проведены исследования влияния динамических параметров теплового поля, ориентации затравочных кристаллов и состава паровой фазы на процессы формирования дефектной структуры кристаллов ZnGeP2.


Монокристалл ZnGeP2, выращенный в прецизионно управляемой установке для выращивания кристаллов методом Бриджмена (вертикальный вариант).

4. Для создания перестраиваемых источников излучения оптических газоанализаторов разработана математическая модель процессов параметрического преобразования частоты в нелинейных кристаллах твердых растворов типа LiGa(S1-xSex)2, AgGa1-xInxSe2, Hg1-xCdxGa2S4, имеющих пространственные вариации отношения смешения исходных компонентов - x. Решение предложенной системы уравнений, учитывающей параметры пучков накачки, неоднородности состава и других параметров кристаллов, влияющих на выходные характеристики преобразователей частоты, показало возможность создания генераторов второй гармоники ультракоротких импульсов с заданной компрессией длительности, других преобразователей частоты с неординарными характеристиками.



5. Завершена разработка автоматического ультразвукового метеокомплекса АМК-03, измеряющего основные метеорологические величины: скорость и направление ветра, температуру и влажность воздуха, атмосферное давление. Измерение мгновенных значений скорости ветра и температуры воздуха производится с частотой до 80 Гц при чувствительности 0,05 м/с и 0,05 С, соответственно. Комплекс оснащен автоматической системой контроля и градуировки блока термоанемометра (положительное решение о выдаче патента на изобретение от 21.08.2007 по заявке на патент РФ № 2006119583/28 (021283), приоритет от 05.06.2006). Метеокомплекс занесен в Государственный реестр средств измерений под № 36115-07 (сертификат об утверждении типа средств измерений RU.C.28.007.A №29530/1).


Основные составные части метеокомплекса АМК-03: 1 – термоанемометр ДСВ-16; 2 – датчик давления и влажности ДДВ-12; 3 – датчик метеопараметров ДСВ-15; 4 – пульт управления ППУ-25; 5 – блок питания БПН-52.

6. На основе анализа материалов дистанционного зондирования территории Горного Алтая за 25-летний период (аэрофото- и космоснимки) и экспедиционных исследований, установлено устойчивое увеличение площади термокарстовых озер в горной части Алтая (63%) и сокращение суммарной их площади (42%) на равнинах межгорных котловин (Чуйский и Курайский тестовые участки). Возможными причинами данных процессов являются изменения климата.


Плато Иштыкколь, Горный Алтай. Синий цвет площадь озер по состоянию на 1972 год. красным – на 2007 год.


Чуйская степь, межгорная равнина. Сокращение площади озерных акваторий. Желтым цветом показаны границы озер по состоянию на 1972 год, синим - на 2007 год.
 

 

7. Разработан метод синхронизации хронологий (временных рядов) изотопов кислорода, зафиксированных в ледниковых слоях с косвенной датировкой и в целлюлозе годичных колец деревьев с абсолютной датировкой. При апробации метода путем сопоставления рядов по ледниковым слоям Гренландии и по годичным кольцам деревьев Прибайкалья коэффициент корреляции возрос от -0,07 до 0,66 (см. рисунок) и стал близок к значениям для других хронологий Прибайкалья. (ИМКЭС, СИФИБР)
Полученный результат обосновывает разработанный метод синхронизации хронологий, полученных разными способами и в разных регионах планеты, а также подтверждает гипотезу о наличии естественной глобальной обусловленности хронологий изотопов кислорода атмосферными осадками.

 


 

На рисунке приведены нормированные средние концентраций изотопа кислорода для Байкальской и Гренландской хронологий (силует и линия соответственно). Вверху – исходные хронологии, коэффициент корреляции равен -0,07; внизу – синхронизированные хронологии, коэффициент корреляции равен 0,66.
Синхронизация хронологий проведена для сглаженных за 11 лет временных рядов по статистически значимым экстремумам и с использованием математической операции «сжатие-растяжение», основанной на предварительном анализе фазовых функций временных рядов [В.А.Тартаковский, 2002].


1. Тартаковский В.А. Условия причинности и демодуляция оптических сигналов с монотонной фазой. Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 1. 91-100.
2. Воронин В.И., Тартаковский В.А., Волков Ю.В. О датировании изотопных хронологий. Новые методы в дендроэкологии: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. СИФИБР СО РАН. Иркутск-2007. 62-63.
3. В.И. Воронин, Ю.В. Волков, Г.Х. Шлезер, Г. Хелле, B.Д. Несветайло, В.А. Тартаковский. Древесно-кольцевые изотопные хронологии Прибайкалья и их связь с ледовой изотопной хронологией Гренландии. Оптика атмосферы и океана 2008, Т. 21, №1, 60-64.

11.01.2019

Начинается приём заявлений на
III квартал на отдых в санаториях РАН
Подробнее




 

Телефон: (3822) 492265. Факс: (3822) 491950.

Россия, 634055, г. Томск, пр. Академический, 10 / 3.