Том 487, № 2 (2019)

Изучается система уравнений пограничного слоя нелинейной обобщённо-ньютоновской вязкой жидкости, модификацию которой предложила О.А. Ладыженская. Для доказательства корректной разрешимости поставленной задачи в работе применяется метод преобразования Крокко, который переводит систему пограничного слоя в одно квазилинейное вырождающееся параболическое уравнение. Получены асимптотические оценки решения на границе области.

Впервые предложен и обоснован подход, позволяющий восстанавливать глубинные карты по стереопарам цветных изображений при визуализации трёхмерных (3D) объектов. Он использует новый локальный дескриптор изображений, основанный на примитивах и отношениях между ними, характеризуя различия в цветах, положении плоскостей, дистанциях и углах между примитивами. Новый подход сравнивается с общеизвестными системами дескрипторов, в частности с DAISY и SID. Численные эксперименты, анализ и физическая интерпретация результатов в условиях реально существующих радиометрических различий в экспозиции или освещении стереопар изображений показали преимущество нового подхода перед известными.

Работа посвящена исследованию каустик вихревых оптических пучков. Разработан асимптотический метод вычисления каустических поверхностей вихревых пучков. Рассматривается постановка обратной задачи формирования осевых каустик требуемого вида. Показано, что наличие вихревой составляющей приводит к формированию осесимметричной каустической поверхности, характерный диаметр которой растёт с увеличением топологического заряда.

Исследованы экстремальные по амплитуде и частоте свойства колебаний тонкого (симметричного относительно обеих осей) протяжённого плоского тела эллиптической формы в окрестности поверхности раздела устойчиво стратифицированных идеальных жидкостей. Разработаны численная и аналитическая процедуры решения самосогласованной краевой задачи на асимптотически большом интервале времени, приводящем к существенному радиационному их затуханию и эволюции частоты колебаний. Проведено сопоставление с аналогичными характеристиками, найденными авторами ранее для поплавков других форм, установлены существенные количественные и качественные различия.

Исследуется образование льда в ненасыщенном грунте при наличии градиента давления и капиллярных сил. Показано, что в линейном приближении задача определения количества образующегося льда сводится к решению неоднородного диффузионного уравнения для водонасыщенности. Получено автомодельное решение задачи в одномерном приближении. Найдено, что падение давления на охлаждающей стенке вызывает подток воды к фронту кристаллизации и приводит к увеличению объёма образующегося льда.

Акридин реагирует с красным фосфором в системе KOH/ДМСО(Н₂О) при нагревании (100 ºС, 3 ч), образуя региоселективно и практически количественно 9,10-дигидроакридин. В аналогичных условиях реакция 9-хлоракридина с системой P_кр/KOH/ДМСО(Н₂О) приводит к образованию 9,10-дигидро-акридина и акридона, выход которых 51 и 40% соответственно.

Приводятся результаты экспериментальных исследований формирования нановискеров при воздействии релятивистских электронов наносекундной длительности на сферопластик, содержащий в своём составе вольфрам. Показано, что при однократном воздействии релятивистских электронов с плотностью потока 230-240 Дж/см² и полной длительностью импульса 150 нс в сферопластике наблюдается разрушение микросфер диаметром более 40 мкм, на поверхности которых образуются нитевидные структуры длиной до 10 мкм и диаметром около 100 нм. Установлена сложная кинетика уноса вещества с облучаемой поверхности при скоростях разлёта газо-плазменных образований ∼13 км/с. Обнаружено, что нановискеры не формируются вблизи “кратера” выброса из сферопластика, где длительность механического импульса давления минимальна и близка к продолжительности действия релятивистских электронов.

Представлены первые результаты изучения кинетики образования гидратов метана в дисперсиях замороженных водных растворов (ЗВР) поливинилового спирта (ПВС), получаемых механическим измельчением ЗВР ПВС. Обнаружен эффект многократного увеличения скорости перехода воды в гидрат метана в дисперсиях ЗВР ПВС по сравнению с обычным молотым льдом. Показано, что значения скорости и степени перехода воды в гидрат в статических условиях гидратообразования (без перемешивания) в дисперсиях ЗВР ПВС больше по сравнению с водными растворами поверхностно-активных веществ (ПАВ) или “сухой водой” - материалах, перспективных для применения в газогидратных технологиях хранения и транспорта природного газа. Установлено, что гидратообразование в ЗВР ПВС протекает без индукционного периода, в отличие от “сухой воды” и водных растворов ПАВ.

Хотя обычные давления типично слабо влияют на свойства конденсированных фаз и их поверхностных слоёв, в физико-химии поверхностей обнаружена величина - краевой угол на линии трёхфазного контакта, - весьма чувствительная к давлению. В опытах с прилипшим к твёрдой поверхности пузырьком воздуха в воде увеличение гидростатического давления менее чем вдвое давало прирост краевого угла более чем на 10º, если сам угол достаточно меньше 90º. При этом линия трёхфазного контакта остаётся неподвижной и дело сводится лишь к изменению ориентации поверхности жидкость-газ. Если же угол (неважно, острый или тупой) близок к 90º, возникает подвижность линии трёхфазного контакта в качестве альтернативного пути достижения равновесия. Для объяснения этих явлений сформулирована термодинамическая теория. Показано, что при фиксированной линии трёхфазного контакта повышение давления в жидкости всегда вызывает рост краевого угла.

Приводятся результаты впервые выполненного U-Pb-датирования цирконов из дацитов вулканической палеопостройки андезит-дацитового комплекса Восточной зоны среднеуральской части Уральского орогена, состоящей из ретрошарьяжной и покровно-складчатой структурных подзон. Вулканогенный комплекс, включающий жерловые и прижерловые фации, залегает среди флишоидных и карбонатных отложений с фауной среднего девона в покровно-складчатой структурной подзоне, образующей крайнее восточное ограничение орогена. Возраст зёрен циркона составил 389 ± 5,6 млн лет, что также отвечает среднему девону. Следовательно, формирование осадочного и вулканогенного комплексов происходило в близком возрастном интервале, но, судя по их составу и строению, в разных фациальных условиях. Осадочные образования накапливались в мелководных бассейнах, а вулканические формировались, по-видимому, в субаэральных условиях в окружении мелководного морского бассейна. Предполагается, что проявление андезит-дацитового вулканизма в ассоциации с осадками мелководных бассейнов, скорее всего, свидетельствует о пространственном и возрастном смещении к восточной периферии орогена геодинамических и фациальных условий вулканизма.

В ходе экспедиционных работ летом 2018 г. в дельте р. Лены на о. Сардах-Сисе были обнаружены отпечатки листовой флоры, принадлежащие видам широко- и мелколиственных листопадных деревьев. Обнаруженные нами отпечатки приурочены к слою ожелезнённых песчаников в основании разреза о. Сардах-Сисе. Были установлены следующие таксоны: Platanus sp., Alnus sp., Fagus sp., Salix sp. Кроме того, был найден окаменелый плод, принадлежащий Magnolia sp. Сделанные находки позволяют сделать вывод о существовании в раннем-среднем миоцене в данном районе смешанных лесов, состоящих из хвойных, мелко- и широколиственных листопадных видов деревьев и кустарников.

На основании данных атомистического моделирования проанализированы различные схемы изоморфного вхождения ионов K⁺ и Na⁺ в кристаллические структуры CaSiO₃ и MgSiO₃ в диапазоне давлений 18-25 ГПа и температур 1873-2223 К. При данных PT-параметрах проведена оценка содержания K⁺ и Na⁺ в этих структурах. Данные полуэмпирического моделирования находятся в хорошем соответствии с результатами экспериментов с участием фаз перовскитовой структуры.

Впервые в природных условиях в образцах лунного реголита из Моря Кризисов (“Луна-24”) обнаружен высокотемпературный конденсат в виде двухкомпонентных стеклянных шариков с размерами порядка 200-400 нм, состоящих из оксидного Al-Ca-ядра, покрытого равномерной оксидной плёнкой высококремниевого стекла, содержащего нанометрового размера включения железа. Ранее высокотемпературный конденсат был только теоретически предсказан на основе экспериментов по лазерному испарению.

Исследовали особенности изотопно-кислородного состава позднеплейстоценовых сингенетических повторно-жильных льдов, получена высокоразрешающая изотопная диаграмма из детально отобранного разреза Сеяхинской едомы в толще позднеплейстоценовой третьей лагунно-морской террасы близ устья р. Сеяха (Зелёная), на берегу Обской губы. Согласно трём новым радиоуглеродным датировкам: от 25,2 до 23,3 тыс. лет c абсолютных отметок от +2 до +5 м, а также датам: 17,3 тыс. лет c абс. выс. +18,8 и 11,6 тыс. лет c абс. выс. +21,2 м, возраст этой жилы составляет ≈ от 23 до 15-18 тыс. лет. Значения δ¹⁸О в верхнем фрагменте ледяной жилы варьируются от -25,75 до -23,15‰. Вариации значений δ¹⁸О по горизонтали на высоте +15,2 м составили 1,49‰ от -23,41 до -24,9‰. Лёд нижнего фрагмента ледяной жилы, вскрытого на высоте +6 м, характеризуется более широким диапазоном значений δ¹⁸О, чем в верхнем фрагменте: значения δ¹⁸О по горизонтали варьируются от -23,41 до -26,63‰. Полученная изотопно-кислородная диаграмма имеет шаг с детальностью 80-100 лет. 23-15 (18) тыс. лет назад среднеянварские температуры составляли от -35 до -39 °С.

Проведено изотопно-геохимическое изучение вод заливов Цивольки и Седова (юго-восточное побережье архипелага Новая Земля), в опреснении которых принимает участие несколько потенциальных источников - речной сток с континента, атмосферные осадки региона, воды, поступающие с архипелага. Показана возможность применения дейтериевого эксцесса для идентификации пресных компонентов, поступающих в акватории изученных заливов. Расчёты, проведённые на примере материала, отобранного в 2015 г., показали присутствие в поверхностных водах залива Седова эстуарных вод Оби. В тот же период времени воды галоклина залива Цивольки показывают опреснение за счёт локальных источников - стока с архипелага Новая Земля.

Проведено исследование влияния водных дисперсий немодифицированного фуллерена С₆₀ (ВДФ С₆₀) в концентрации 5 мг/л на численность и метаболическую активность речного гетеротрофного бактерио-планктона. Показано стимулирующее влияние ВДФ С₆₀ на численность бактериопланктона и на активность электрон-транспортных цепей в его клетках. Установлено, что в присутствии ВДФ С₆₀ снижается бактерицидная активность антибиотиков. Обнаруженное нами стимулирующее действие фуллерена на природный гетеротрофный бактериопланктон ставит под сомнение целесообразность использования ВДФ С₆₀ в качестве бактериостатического агента.