Статьи

В настоящее время потепление в высоких широтах, сопровождающееся стремительным освобождением шельфовых территорий ото льда, повышает привлекательность освоения нефтегазовых месторождений Северного ледовитого океана. Это сопряжено с рисками углеводородного загрязнения Арктических территорий. Вместе с тем освоение островов архипелага Земля Франца-Иосифа в прошлом оставило тревожное наследие в виде загрязнения от утечек и разливов нефтепродуктов из брошенных бочек с топливом и техники. Нефтепродукты являются одними из поллютантов, которые оказывают негативное воздействие на почвенные покров, угнетая хрупкие арктические экосистемы. Информация о состоянии почвенного покрова и его степени загрязнения на островах архипелага Земля Франца-Иосифа на предмет содержания нефтепродуктов носит фрагментарный характер. В работе приведены описания 6 почвенных разрезов c остров Нортбрук (м. Флора), Гукера (бухта Тихая), Чамп, Хейса, их физико-химические характеристики, данные о концентрации нефтепродуктов и выполнена оценка уровня их содержания в почвах некоторых островов архипелага Земля Франца-Иосифа. Проведенный анализ показал, что на исследуемых территориях преобладают литоземы и пелозёмы, торфяная почва выявлена лишь на одном острове. Почвы имеют преимущественно кислую реакцию среды и разнообразны по гранулометрическому составу. Концентрации нефтепродуктов в подавляющей части почв не превышает 250 мг/кг, что позволяет отнести их к категории с допустимой степенью загрязненности, однако были обнаружены участки с высоким уровнем содержания нефтепродуктов (3575 мг/кг). Полученные результаты указывают на необходимость проведения исследований на территории архипелага Земля Франца-Иосифа с целью установления уровней их актуального содержания в почвенном покрове Арктических островов.

Статья посвящена разработке и внедрению педагогической технологии подготовки специалистов информационных технологий для организаций, занимающихся эксплуатацией и обслуживанием ветровых электростанций. Проблема актуализируется активным переходом к возобновляемым источникам энергии и быстрым развитием ветроэнергетики, что создает потребность в высококвалифицированных ИТ-специалистах. В статье анализируются ключевые компетенции, необходимые для эффективной работы в данной сфере, такие как управление данными, кибер-безопасность, разработка и обслуживание программного обеспечения, а также систем мониторинга и управления. Особое внимание уделено разработке образовательных программ и методов обучения, способствующих формированию этих компетенций. Авторами рассматриваются основные трудности, возникающие в процессе подготовки таких специалистов. Выявлены ключевые проблемы, такие как недостаток специализированных образовательных программ, дефицит преподавателей с опытом работы в ветроэнергетике, а также сложности в интеграции теоретического и практического обучения. Анализируются текущие подходы к обучению и их недостатки, в том числе ограниченные возможности для практической подготовки, недостаточное внимание к вопросам кибер-безопасности и управления данными. Рассматривается также проблема быстрой адаптации учебных программ к стремительно развивающимся технологиям и меняющимся требованиям отрасли. Приведены рекомендации по преодолению выявленных проблем, включая необходимость создания междисциплинарных программ, усиление сотрудничества между образовательными учреждениями и промышленными предприятиями, а также внедрение инновационных методов обучения, таких как виртуальные лаборатории и симуляторы. Обсуждаются перспективы улучшения подготовки ИТ-специалистов в контексте роста значимости ветроэнергетики в мировом энергетическом балансе. Рассматриваются инновационные подходы к обучению, включая использование средств интеллектуальных информационных систем, виртуальных лабораторий и других интерактивных технологий, которые обеспечивают практико-ориентированное обучение. Описаны примеры успешного применения информационных технологий в образовательном процессе и взаимодействии образовательных учреждений с индустриальными партнерами, направленными на адаптацию учебных программ к современным требованиям отрасли. Представлены результаты исследований и практических инициатив по подготовке кадров, которые демонстрируют эффективность интеграции теоретического и практического обучения. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития образовательных стратегий и программ в контексте технологических изменений и растущих потребностей ветроэнергетической отрасли.

Недостаток минерального питания относится к основным природным стрессовым факторам и играет важную роль в жизнедеятельности водных организмов. При культивировании микроводорослей и фототрофных прокариот при обеднении среды, в результате расхода питательных веществ для поддержания своей жизнедеятельности, организмы вынуждены вырабатывать различные приспособительные механизмы. В работе использованы стандартные методы культивирования цианобактерий, оптический и микроскопический подходы при исследовании Arthrospira (Spirulina) platensis (Nordstedt) Gomont (1892). Целью данного исследования работы стало изучение морфометрических характеристик цианобактерий на стадии неактивного роста в условиях дефицита минерального питания. Экспериментально установлено, что плотность культуры A. рlatensis в течение эксперимента зависела от внешних условий: температуры (Т) и освещенности (Осв). При минимальной температуре и освещенности (вариант 1А) плотность культуры в период 1 - 28 суток плавно возрастала до 0,11 г·л-1, при повышении и максимальных величинах Т и Осв (варианты 2А и 3А) кривая роста имела S-образный вид, наблюдали увеличение плотности A. рlatensis до 0,69 г·л-1 и 1,3 г·л-1. После выхода культуры A. рlatensis на стадию неактивного роста (29-85 сутки), сохранялась тенденция накопления биомассы: в варианте 1А продолжалось постепенное увеличение плотности цианобактерий до 0,42 г·л-1; в вариантах 2А и 3А биомасса увеличивалась неравномерно и достигала 2,0 г·л-1 и 5,5 г·л-1. К концу эксперимента зафиксировано изменение цвета культуры с изумрудного на темно-зеленый, зелено-коричневый и желто-коричневый. Показано, что в варианте 1А с 36 по 85 сутки эксперимента чаще доминировали трихомы размером 50-100 мкм (44,4-61,3 %), доля нитей с минимальной длиной (менее 50 мкм) составляла 30-53,3 %. При повышении Т и Осв в периоды роста цианобактерий доминировали (43,4-85,1 %) мелкие трихомы, но появились и более крупные нити более 100 мкм (2,1-22 %); на стационарных стадиях - доля мелких трихом также была высока (51-93 %), крупных трихом обнаружено не было или их вклад снижался вдвое. Такая тенденция согласуется с данными, описанными ранее в литературе. Наиболее выраженные изменения вкладов морфологических групп наблюдалась при максимальных Т и Осв. Вероятно, недостаток биогенов запускал механизмы адаптации цианобактерий - фрагментацию трихом.

Приводятся данные, характеризующие объемы рынка цифровых двойников. На материалах Gartner иллюстрируется высокая значимость и перспективность развития технологий цифровых двойников. Пролеживается динамика публикационной активности российских и зарубежных авторов по вопросам разработки и внедрения цифровых двойников, а также показывается тематическое распределение публикаций, представленных в базе данных РИНЦ и ScienceDirect. Приводятся показатели публикационной активности университетов и организаций РАН. Утверждается, что многообразие задач, решаемых в сфере городского управления, создает предпосылки для использования цифровых двойников в различных прикладных областях, что способствует позитивным сдвигам в развитии территорий. Научный потенциал для развития городского управления как интегральной области использования цифровых двойников иллюстрируется на представительном множестве примеров отечественных и зарубежных публикаций.

Предлагаемое исследование рассматривает концепцию перемежаемости в экономической сфере и ее влияние на процессы взаимодействия различных секторов экономики. Изучение явления перемежаемости представляет собой важный вклад в понимание динамики экономической системы и ее возможных изменений в условиях быстро меняющегося и нестабильного мирового экономического климата. Авторы подчеркивают, что понимание перемежаемости необходимо для разработки эффективных стратегий управления ресурсами, а также для улучшения прогнозирования и планирования в экономической сфере и предотвращения потенциальных кризисных ситуаций. Результаты работы основаны на анализе статистических данных Российской Федерации в предкризисный, кризисный и посткризисный периоды. Одной из ключевых проблем, связанных с перемежаемостью, является ее роль в переходе к хаосу. Целью исследования является определение возможности перехода к кризисам в экономике через перемежаемость. Особое внимание уделяется III типу перемежаемости. В частности, авторы рассматривают возможность моделирования вхождения в кризис с помощью субкритической субгармонической бифуркации Неймарка — Сакера, а также суперкритической бифуркации Андронова — Хопфа. Были использованы и проанализированы числовые ряды трудовых ресурсов и объемов инвестиций в экономике Российской Федерации с 2000 по 2022 г. с целью выявления временных отрезков, на которых возникают чередующиеся ламинарные и турбулентные фазы экономического развития. На основе этих данных с помощью метода наименьших квадратов были найдены параметры, определяющие структуру бифуркаций. Произведены расчеты мультипликаторов Флоке, которые позволили оценить поведение экономических ресурсов. Рассмотрены причины, повлекшие за собой возникновение перемежаемости в определенные периоды. Полученные результаты исследования указали на невозможность устойчивого развития экономики. Также в статье представлены наиболее распространенные негативные последствия и ряд нарушений в экономике из-за появления перемежаемости, приводящей к субкритической субгармонической бифуркации Неймарка — Сакера. На основании полученных результатов предложены некоторые подходы, которые могут помочь в управлении перемежаемостью. Проделанное исследование может быть полезно для разработки более точных моделей прогнозирования и планирования в экономической сфере.

При защите окружающей среды человечество сосредоточено на стремлении уменьшить и восстановить ущерб, нанесенный природным ресурсам. При этом оно сталкивается с рядом проблем, включающие повышение температуры планеты, загрязнение воздуха и поверхности токсичными веществами, накопление отходов, пожары, уничтожение видового биоразнообразия и лесов и т. д. Для того, чтобы оценить влияние и принять меры, влияющие на сокращение выбросов необходимо следить за концентрациями отравляющих вещество и источниками их выбросов. Повсеместное распространение транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, выбросы от промышленного производства и лесные пожары напрямую влияют на качество воздуха. Технологии Интернет вещей (IoT) предлагают возможность значительного улучшения мониторинга окружающей среды путем увеличения количества измерительных эталонных станций, а также путем создания дополнительных систем отслеживания с большей плотностью датчиков. Мониторинг позволяет создавать карты загрязнения или возникновения негативных явлений, анализировать нежелательное антропогенное воздействие, создавать сценарии катастрофических экологических событий и принимать превентивные меры. «Зеленое» управление машинной экономикой снижает нагрузку на окружающую среду и в тоже время учитывает взаимосвязи между технологическими проблемами устойчивого развития на различных уровнях создания стоимости. В статье рассматриваются межсистемные факторы воздействия на окружающую среду, а также сделан акцент на «зеленое управление» цифровой экономикой. Обсуждаются возможности глобального сотрудничества, для того, чтобы направить цифровое развитие человечества не только в экономическую и социальную стороны, но и на решение будущих экологических проблем. Представлены также некоторые рекомендации по определению затрат ресурсов с точки зрения их «экологического веса», а также на переориентацию с аналитики больших данных и искусственного интеллекта на обнаружение загрязнений от подключенных устройств и выявление факторов окружающей среды, влияющих на работу самой технологии Интернета вещей.

В статье рассмотрены и решены две задачи, посвященные определению альбедо земной поверхности. В первой задаче исследуется влияние корреляционной связи между количеством осажденной воды и атмосферным давлением на альбедо отдельных зон земной поверхности. Подразумевается что высокое значение альбедо приводит к меньшей степени нагрева поверхности Земли, что может создать более комфортные условия для жизни в летний период года. В результате решения оптимизационной задачи определено, что максимальная величина альбедо поверхности земли будет наблюдаться при наличии отрицательной корреляционной связи между, что соответствует зимнему периоду года. Вторая решаемая задача в настоящей статье посвящена исследованию альбедо смешанной снежно-ледовой поверхности горных территорий. Предложен смешанный снежно-ледовая модель поверхности горной местности и исследован экстремальный характер альбедо рассматриваемой модели в зависимости от вида функциональной зависимости температуры среды от высоты местности. Определено, что усредненная интегральная величина альбедо таких горных участков может иметь некоторый максимум, в зависимости от вида взаимосвязи температуры среды и высоты местности.

Тихоокеанская Россия представляется как совокупность наземных геосистем в Тихоокеанском подвижном поясе (тектонически и климатически активной зоне контакта материка и океана) - островной и окраинно-материковой суши. Эволюция геосистем (ГС) Тихоокеанской России протекает под влиянием сильного, но противоречивого двойного влияния континента и океана. Это влияние проявляется через своеобразные дальневосточные климаты. Для последних характерными чертами являются: 1) большая значимость в их формировании циркуляционных факторов; 2) главенствующая роль океанического влияния в теплый период года, когда действует летний муссон, и континентального - в холодный период, когда муссонная циркуляция накладывается на западный перенос воздушных масс; 3) резкие и разнонаправленные (внутри- и межсезонные, годовые, многолетние, вековые ритмы и т. д.) и разноплановые (региональные, локальные, высотно-поясные) контрасты тепла и влаги на резко выраженном ветровом фоне. Динамический облик природных зон сформирован географической зональностью и провинциальностью. Пространственный его рисунок на Дальнем Востоке является субмеридиональным. Он возник на фоне большой протяженности региона, с севера на юг. Зональность морфогенетических образований отличается яркой неповторимостью - проявлением смены ксерокриосных и гигрокриосных ландшафтов на Севере до ксеротермосных и гигротермосных на Юге, с концентрацией их крайних состояний в пределах островных дуг и мегапобережий. Это во многом обязано на рассматривамой территории результирующей взаимодействий континентальности и океаничности, возрастающих с севера на юг. В антропогенных обстановках пороговые уровни напряженности аномальных процессов заметно снижаются, сближаясь с уровнями типичных процессов и вызывая тем самым повышение вероятности геоэкологических рисков.

В данной работе раскрываются результаты анализа мониторинга работы солнечной станции в зимнее время. Система мониторинга обеспечивает представление информации о мощности, напряжений и токов солнечных батарей, а также включает в себя беспроводную метеостанцию Davis Vantage Pro2 и камеру видеонаблюдения, установленной на крыше здания.

В статье рассматривается возможность применения цифровых двойников территорий и искусственного интеллекта для мониторинга экзогенных геологических процессов в Тюменской области. Экзогенные геологические процессы оказывают значительное негативное воздействие на населённые пункты, инфраструктуру и окружающую среду региона. Традиционные методы мониторинга не обеспечивают достаточной оперативности и точности прогнозирования опасных явлений, таких как оползни, овражная эрозия и подтопление. Внедрение цифровых двойников территорий во взаимодействии с применением искусственного интеллекта позволяет решить эти проблемы за счёт создания динамических цифровых моделей территорий, автоматизации сбора и анализа больших объёмов данных, а также прогнозирования изменений в режиме реального времени. Приводятся примеры успешного использования данных технологий в России и за рубежом, подчёркиваются их преимущества, включая повышение точности выявления угроз на 20% по сравнению с традиционными методами. Для апробации предложено внедрить цифровые двойники территорий на Тюменском и Тобольском участках государственной наблюдательной сети за экзогенными геологическими процессами, где наблюдаются высокая антропогенная нагрузка и частые проявления опасных процессов. Результаты исследования демонстрируют перспективность использования современных технологий для повышения эффективности мониторинга экзогенных геологических процессов, снижения рисков для населения и обеспечения экологической безопасности.

В работе приводятся результаты реконструкции палеогеографических обстановок зарождения и развития эпикарстовой зоны горного массива Чатырдаг, базирующиеся на исследованиях гидрогеохимических, гидрогеологических и морфологических маркеров эволюционного развития закарстованных территорий. Выделяется два эволюционных этапа, состоящих из пяти эпох, начиная от верхнеюрской и заканчивая современной. В течение всего эволюционного пути эпикарст массива пережил несколько периодов, включающих погребение под покровными отложениями, переработку гидротермокарстовыми процессами, возрождение после эксгумации из-под покрова, консервацию и экзарацию горными ледниками и активное унаследованное развитие в послеледниковье.

Статья посвящена сравнительному анализу возрастной структуры 19 наиболее многочисленных этнических групп Белоруссии. Предложен ряд показателей для оценки этновозрастной структуры. Показано, что от наиболее старшей к наиболее молодой возрастной группе доля белорусов в населении увеличивается более чем на 10 %, а доля других основных этнических групп заметно снижается, что говорит о происходящих ассимиляционных процессах. На основе кластерного анализа выделены типы возрастной структуры этнических групп.