Том 486, № 5 (2019)

В настоящей работе устанавливается существование оптимального управления с обратной связью для альфа-модели Лере и альфа-модели Навье-Стокса. Рассматривается управление внешними силами, которые зависят от скорости движения жидкости. Это позволяет более точно выбирать управление, поскольку в данном случае управление выбирается не из конечного набора имеющихся управлений, а принадлежит образу некоторого многозначного отображения.

Для ламинарно-турбулентного перехода построена модель реконструкции начальной стадии неустойчивости как неравновесного фазового перехода, механизмом которого является диффузионное расслоение. Показано, что свободная энергия Гиббса отклонения от однородного состояния (относительно рассматриваемой неустойчивости) есть аналог потенциала Гинзбурга-Ландау. Проведены численные эксперименты самовозбуждения однородного состояния управлением краевым условием возрастания скорости. Под внешним воздействием (возрастание скорости) наблюдается переход к хаосу через бифуркации удвоения периода подобно каскаду удвоений периода Фейгенбаума [13].

Представлены результаты оценки экономической целесообразности владения фотоэлектрическими системами (ФЭС) микрогенерации по критерию стоимости потреблённой энергии. Оценка выполнена на основе результатов имитационного моделирования ФЭС нескольких конфигураций - без аккумулирования, с накопителем электрической энергии и с накопителем тепловой энергии - в условиях нескольких перспективных регионов России с учетом формирующихся в настоящее время регулятивных норм и механизмов поддержки развития микрогенерации. Показано, что при определенных условиях солнечная микрогенерация может быть конкурентоспособной в ряде изолированных энергорайонов и некоторых неценовых зонах энергетического рынка, в частности, на территории Республики Саха (Якутия), в то время как в ценовых зонах энергетического рынка владение ФЭС микрогенерации экономически нецелесообразно ни для одного из рассмотренных схемных решений.

Исследуется движение маятника на вращающейся платформе при наличии возмущений, вызванных её вертикальными гармоническими колебаниями малой амплитуды. Параметры невозмущённой системы считаются близкими к значениям, при переходе через которые изменяется число относительных равновесий маятника и характер их устойчивости. Решена нелинейная задача о существовании и устойчивости периодических движений маятника относительно платформы с периодом, кратным периоду её вертикальных колебаний. Рассмотрен также вопрос о расщеплении сепаратрис невозмущённой системы.

В литературе описан относительно новый приём регулирования функции распределения наночастиц по размерам - процесс дигестивного созревания, который, в отличие от оствальдовского созревания, состоит в растворении крупных наночастиц и образовании мелких. Однако разумное объяснение этого явления до сих пор отсутствует. В работе обоснован механизм процесса, базирующийся на учёте зависимости критического радиуса наночастицы от концентрации мономерных единиц и величины лигандного слоя.

В статье рассмотрен состав железо-марганцевых отложений (ЖМО), образующих наросты на обломках коренных пород поднятия Менделеева, собранных в 2016 году с помощью манипуляторов научно-исследовательской подводной лодки. В собранных ЖМО измерены концентрации Fe, Mn, Co, Ni, Zn, Cu, Cr и Pb. Анализ вариаций рудных элементов в составе изученных ЖМО показал, что они определяются: 1) высотой подводного рельефа: для более высокого рельефа характерны более высокие концентрации Co и Ni; 2) характером субстрата: в случае, если это туф, то при его изменении дополнительно в ЖМО поступают Mn и Zn; 3) участием донных илов: в случае обширного соприкосновения обломка-субстрата с илом под влиянием поровых вод в ЖМО привносятся дополнительно такие элементы, как Mn, Co и Ni, 4) химическими свойствами элементов: гидроокислы марганца концентрируют Co и Ni, гидроокислы железа - Cu и Zn.

Во многих полиметаморфических комплексах Урала установлены породы с раннедокембрийскими возрастными метками. Но только в отношении двух полиметаморфических комплексов, расположенных на западном склоне Южного Урала: тараташском и александровском признаётся их бесспорная принадлежность к архейско-палеопротерозойскому разрезу. Они обрамляются слабометаморфизованными нижнерифейскими отложениями и по ним получены надёжные геохронологические данные, однозначно указывающие на раннедокембрийский возраст метаморфизма пород. Имеющиеся раннедокембрийские возрастные датировки по другим уральским полиметаморфическим комплексам (при преобладающем количестве позднедокембрийских и палеозойских возрастных значений) интерпретируются по-разному. Поэтому их отношение к нижнедокембрийскому разрезу многими исследователями оспаривается. В сообщении впервые на основе результатов массового U-Pb-датирования метаморфогенных цирконов из гнейсов няртинского полиметаморфического комплекса Приполярного Урала с учетом уже имеющихся данных обосновывается палеопротерозойский возраст наиболее раннего этапа метаморфизма пород (2127 ± 31 млн лет). Это даёт основание утверждать, что рассматриваемый комплекс, так же как тараташский и александровский комплексы Южного Урала, относится к нижнедокембрийским образованиям, вовлеченным в структуру уралид.

Представлены результаты изучения химического состава гранатов мегакристной ассоциации из кимберлитовой трубки Мир. По составу петрогенных элементов изученные мегакристы гранатов можно классифицировать как высокотитанистые и низкохромистые пиропы. Содержания TiO₂ в мегакриcтах трубки Мир имеют обратную корреляцию с содержаниями MgO и Cr₂O₃. Проведено моделирование состава гранатов в процессе фракционной кристаллизации. Результаты моделирования показали, что наиболее подходящими по составу расплавами для кристаллизации гранатов мегакристной ассоциации являются магмы пикритового состава. Состав гранатов, кристаллизующихся из кимберлита, не соответствует составу природных гранатов из трубки Мир. Кимберлиты содержат меньше Ti, Zr, Y и тяжёлых РЗЭ, но больше сильно несовместимых элементов, таких как ЛРЗЭ,  Th, U, Nb, Ta, Ba, чем модельный состав расплава, необходимый для кристаллизации мегакристных гранатов.

Предложена модель поведения изотопов серы в современных субмаринных гидротермальных системах, в которой принимается, что термогенное восстановление сульфата в зоне взаимодействия с породами океанского дна происходит в системе, закрытой относительно флюида, вследствие чего в нём возникает релеевское исчерпание относительно изотопа ³²S. В модели также учитывается одновременное извлечение серы из окружающих пород, доля которой в общем содержании восстановленной серы во флюиде составляет от 0,15 до 0,06 для субмаринных систем, связанных с толеитовыми базальтами и перидотитами соответственно. Применение модели объясняет широко известные противоречия, обнаруженные при изучении изотопного состава серы сульфидов из глубоководных построек мирового Океана.

В результате физико-химического моделирования условий образования углеводородов на Ерёминско-Чонском скоплении нефти (Лено-Тунгусская нефтегазоносная провинция) установлено, что на стадии седиментогенеза (при температуре, равной 35 °С, Р = 0,1 МПа) на дне водоёма скапливается метан и органическое вещество; при диагенезе (Т = 60 °С и Р = 5-10 МПа), на глубине 60-100 м, в процессе формирования нефтематеринских толщ в породах отмечаются плёнки и капельки нефти, из жидких углеводородов появляется пентан С₂Н₁₂. На стадии катагенеза на глубине 250 м образуется гексен С₆Н₁₄, на 2000 м - гептен С₇Н₁₆, на 3100 м - октан С₈Н₁₂, и на 3800 м (при Т = 90 °С и Р = 110 МПа) - нонан С₉Н₂₀. В период апокатагенеза и метаморфизма (при при Т = 105 °С и Р = 450 МПа) на глубине 13-15 км образуется додекан С₁₀Н₂₂, а при Т = 200 °С - ундекан. Когда температура возрастает до 250 °С, а давление до 490 Мпа, на глубине около 15 км в породах фундамента формируется большая группа жидких углеводородов от додекана С₁₂Н₃₈ до пентадекана С₁₅Н₃₂, и твёрдых от гексадекана С₁₆Н₃₄, до октадекана С₁₈Н₃₈, а также других групп. Когда давление становится 850 Мпа, на глубине 25 км отмечаются изопреноиды: от С₁₉Н₄₀, нонадекана до С₂₄Н₅₀ тетракозана и др. Исходя из проведённого моделирования становится очевидным, что объяснять условия образования углеводородов в интервале до 25 км с помощью только одной из гипотез биогенной или абиогеной не представляется возможным и предлагается новая осадочно-миграционно-магматическая гипотеза образования нефти. Суть её заключается в следующем: до глубины 3800-4000 м источником углеводородов является метан, скапливающийся на дне водоёмов, и органическое вещество пород, а на глубине 13-15 и 25 км - мантийный глубинный метан.

Формирование восточной границы Сибирского кратона связано с рифтогенными процессами, расколовшими континент в конце среднего палеозоя. Палеомагнитные данные, полученные по среднепалеозойским кимберлитам и базитам из зоны динамического влияния Вилюйского палеорифта, указывают на разворот Алданского террейна относительно Ангаро-Анабарского по часовой стрелке в постпозднедевонское время. Угол разворота террейнов постепенно увеличивается в восточном направлении и достигает 22° для восточного фланга Чаро-Синского дайкового пояса.

Изучен состав металлов вод и донных отложений южных притоков озера Байкал, рассчитаны коэффициенты их водной миграции. Составлена схема районирования территории по способности обеспечивать тот или иной состав вод. Обнаружена значительная дифференциация вод Байкала и его главных притоков по минерализации, преобладающим макроэлементам и микроэлементам. Оценка вклада южных притоков в состав байкальской воды обнаружила, что коэффициенты водной миграции макроэлементов вод южных и главных притоков близки, а коэффициенты миграции микроэлементов резко различаются. Причиной этого является наличие источников растворённого вещества (пород и глубоких подземных вод) с нехарактерным для соответствующих ландшафтов составом. Вклад южных притоков в макроэлементный состав воды озера Байкал составляет 7-15%, а вклад в микроэлементный состав оценке не поддается из-за их гораздо более высоких концентраций в речных водах. Причина этих различий - миграция микроэлементов в составе органического вещества, которое вследствие большого времени водообмена в Байкале осаждается или разрушается, что способствует выведению микроэлементов из раствора.

Исследован состав жирных кислот (ЖК) суммарных липидов наружной и паренхимной частей перикарпия Cydonia oblonga Mill. и Mespilus germanica L. Maloideae (ROSACEAE), произрастающих в горах Северного Кавказа на высотах от 300 до 1200 м над уровнем моря. Впервые установлено, что высота произрастания растений коррелирует с изменением состава ЖК наружной, но не паренхимной части перикарпия. Полученные данные подтверждают идею, согласно которой адаптация древесных растений к условиям значительных температурных перепадов связана с регуляцией текучести клеточных мембран. Впервые установлено, что в условиях горных местообитаний это определяется протеканием двух разнонаправленных процессов - синтезом полиненасыщенных и длинноцепочечных ЖК.

Желудочковый и предсердный миокард зимоспящих животных демонстрирует устойчивость к холодоиндуцированным аритмиям. Электрофизиологические механизмы, лежащие в основе этого феномена, не изучены. Данная работа направлена на изучение биоэлектрической активности предсердного миокарда зимоспящих животных - якутских сусликов Citellus undulatus при гипотермии. Для этого регистрировали потенциалы действия с помощью микроэлектродной техники в изолированных многоклеточных препаратах предсердного миокарда зимних гибернирующих и летних активных  сусликов при 37, 27 и 17 °С. Оценивали длительность потенциалов действия и рефрактерного периода. Гипотермия вызывает увеличение длительности потенциалов действия и длительности рефрактерного периода в предсердном миокарде как у гибернирующих, так и у летних активных животных. Длительность рефрактерности в предсердном миокарде как у зимних гибернирующих, так и у летних активных сусликов при гипотермии, но не при 37 °С, превышает длительность потенциалы действия, что позволяет говорить о существовании постреполяризационной рефрактерности, которая, возможно, играет существенную роль в обеспечении устойчивости предсердного миокарда зимоспящих животных к холодовым аритмиям.

Характер выраженности микро- и мезостачиваний коренных зубов мелких млекопитающих зависит от абразивности, плотности и ряда других характеристик корма. Анализ микро- и мезорельефа используется на палеонтологических материалах для реконструкции некоторых параметров рациона животных. Мелкие млекопитающие проходят сложный путь из объектов биоценозов в объекты палеонтологии. Костные остатки видоизменяются в процессе накопления и фоссилизации. В частности, костные остатки из орнитогенных отложений подвергались воздействию веществ пищеварительной системы птиц. В сообщении приведена экспериментальная оценка степени изменений ряда характеристик моляров узкочерепной полевки (Microtus gregalis) из погадок двух видов сов. На одних и тех же образцах до и после воздействия веществ пищеварительной системы полярной совы (Nyctea scandiaca) и филина (Bubo bubo) показано, что микрорельеф эмали зубов претерпевает серьёзные изменения и уже не несёт информации о прижизненной диете полёвок. Показана разная степень сохранности характеристик мезорельефа. В зависимости от этого дана оценка их применимости для палеореконструкций.