Воздушный бассейн города

Урбанизированная среда изменила отдельные свойства воздуха, понизив прежде всего его влажность. Это явление отмечено еще в древности, когда начали возводить города из долговечных материалов, камня, черепицы, железа. Температура воздуха на городских площадях и улицах в летний солнечный день на 10° С выше, чем в зеленом пригороде, относительная влажность воздуха на 10-15% ниже.

Города оказали активное воздействие на первоначальный климат. На разных уровнях улиц и крыш образуются большие площади поверхностей твердых, плотных, сухих, водонепроницаемых. Кирпич и асфальт, подобно гигантским батареям, аккумулируют тепло днем и отдают его ночью. Источником перегрева городского воздуха является также тепло человеческих тел и их дыхание, тепло за счет сжигания в печах и двигателях внутреннего сгорания угля, нефти и газа. Увеличение населения на 1 млн. человек повышает среднюю температуру городского воздуха на 1° С.

Отчетливо прослеживается влияние запылённости воздуха в верхних слоях атмосферы на аккумуляцию тепла. Купол пыли над городом способствует созданию так называемого эффекта горячих островов. Степень проявления этого эффекта зависит от плотности населения и размеров города, а также от дней недели.

С эффектом горячих островов связано локальное увеличение интенсивности циркуляции конвекционных потоков воздуха, одновременно значительно(на 25 % по сравнению с сельской местностью) уменьшается горизонтальное движение воздушных масс. В городах туманы бывают в два-пять раз чаще, количество осадков выпадающих над городами и прилегающей местностью, расположенной в направлении доминирующих ветров , на 5-10 % больше, чем в сельской местности.

Прямая солнечная радиация в крупных городах летом уменьшается на 20, зимой до 50 %. Запылённость воздуха может снижать видимость в горизонтальном направлении на 80-90 %.

Более высокая температура воздуха в жаркие дни и пониженная его влажность способствует увеличению смертности городского населения. Загрязненный воздух висящий над городом разгорячённым куполом и сдерживающий поток ультрафиолетовых лучей, способствует развитию рак легких, бронхитов и эмфизем, а также многих инфекционных заболеваний.

Атмосферное загрязнение, рассматриваемое ещё не так давно как фактор, создающий дискомфортные условия, сегодня коррелирует с заболеваемостью и смертностью населения. Загрязнители воздуха . попадая в землю или воду, накапливаются там и могут вместе с продуктами питания проникнуть в организм человека.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха городов началось в XIX веке. Это обусловлено концентрацией производства и ростом населения городов, а следовательно, повышением потребления различных видов топлива. Процесс загрязнения атмосферного бассейна продолжается, несмотря на принятие законодательных мер.

Если все виды загрязнений принять за 100 %, то доля транспорта составит 60,6, промышленности – 12,2, теплоэнергостанций – )4,), атомных – 5,6, отходов – 3,5 %. Удельный вес токсических выбросов автотранспорта в общем объеме загрязнений составляет 50-80 %. Выхлопные газы содержат около 200 вредных компонентов. Наиболее опасным являются выбросы свинца. Свинец попадает в почву, в поверхностные и грунтовые воды, его поглощают растения. При средней концентрации свинца в городском воздухе 2,6 мкг/м3 в растениях его примерно в 100 раз больше, чем в таких же растениях в незагрязненных условиях.

Одним из основных загрязнителей городского воздушного бассейна являются соединения серы. Сернистый газ выбрасывается с дымом из топок, где сжигают уголь и нефть, а также поступает от заводов, производящих серную кислоту, лаки, краски. Сернистый газ в количестве 0,5 мг/м3 отравляет организм человека и вызывает опасные заболевания. Более всего он повреждает респираторную систему(кашель, боль в груди, одышку и сужение дыхательных путей). Сернистый газ и его производные, образующиеся в крови, могут быть причиной генетических изменений.

В местах скопления транспорта наблюдается высокая концентрация (5-10 мг/м3) окиси углерода – угарного газа. Концентрация в 20 мг/м3 уже опасна для жизни человека.

В городском воздухе имеется большое количество окислов азота. Его главные источники – топки, двигатели, производство азотной кислоты. Количество окислов азота более 0,1 мг/м3 вредно для здоровья человека.

Загрязнителями воздуха являются также оксиданты, обуславливающие возникновение фотохимического смога. Он возникает в основном из-за происходящей при солнечном свете реакции между окислами азота и углеводородами, поступающими в атмосферу с отработанными газами автомобилей.

Много неприятностей причиняет человеку промышленная пыль. Наиболее вредны частички величиною в несколько микрон, и даже миллимикрон. Пыль подобно газу, проникает глубоко в легкие и вызывает различные заболевания. Очень токсична пыль соединений свинца, цинка, меди, кадмия.

Высокая загазованность и запыленность воздуха вредят зеленым насаждениям. Действие выхлопных газов автотранспорта проявляется, прежде всего, на деревьях, которыми обсажены шоссейные дороги и улицы.

В городах наблюдается «перерасход» кислорода, что ведет к нарушению его геохимического баланса в атмосфере. Сгорая, добываемое из земных недр топливо, ежегодно ‘съедает’ 6 млрд. т кислорода. Всего, население нашей планеты расходует кислород в количестве, достаточном для жизни 48 млрд. человек. Не только люди, но и животные ощущают негативное влияние загрязненной атмосферы. Много видов птиц гибнет вследствие отравления зараженными продуктами питания. Часто животные болеют и гибнут, отравляясь не газами или пылью, а растениями, которые концентрируют в себе большое количество вредных веществ. Попадая в почву, атмосферные выбросы изменяют её физический и химический состав, снижают плодородие. Особенно распространено окисление почв серной кислотой, которая образуется в процессе соединения находящейся в больших количествах в атмосфере двуокиси серы с водяными парами и выпадает на землю вместе с дождем. Кислые осадки отрицательно воздействуют на водные экосистемы, наносят ущерб рыбным ресурсам.

Мероприятия в борьбе с загрязнением атмосферного воздуха в различных странах базируется на двух принципиальных подходах. Первый предусматривает внедрение в практику более совершенных технологических процессов и очистных сооружений, которые обеспечивали уменьшение и увеличение качества эмиссий. Второй связан с управлением качеством воздушной среды и предполагает использование специальных стандартов качества.

Марс, легендарная красная планета станет к нашей матушке Земле намного ближе. Прям, картины из научной фантастики оживают! Если вы так подумали, то вы немного ошибаетесь, зрелище все же будет не таким ярким. Что это будет, и как это явления будет выглядеть читайте в нашей статье. А именно, Марс приблизится к земле в ночь на 28 августа, 00:30. В конце этого августа Марс будет находиться на самом близком расстоянии от планеты Земля за последние 60 тыс. лет. Его будет прекрасно видно невооруженным глазом, а по яркости он затмит Сириус. Максимальное сближение Марса и Земли произойдет 27 августа в 12.51 по московскому времени. Для невооруженного взгляда Марс будет выглядеть как небольшая монета на расстоянии приблизительно 150 метров. Красная планета по размерам в два раза больше Луны, но в 145 раз дальше нее от Земли. Если запастись биноклем или телескопом, можно наблюдать поверхность планеты. Используя даже не самый лучший телескоп, будет возможно разглядеть «снежную шапку» на поверхности планеты, заявляют астрономы.

27 августа 2011 года жители Земли станут свидетелями уникального космического явления. Марс приблизится к Земле на рекордное за последние 60 000 лет расстояние — 55 миллионов километров. Красную планету, которая будет размером с полную Луну, можно увидеть невооруженным глазом. Астрономы также уверяют, что даже с помощью самого обычного телескопа можно будет разглядеть «снежную шапку» на поверхности планеты.

Уже сейчас можно заметить, что Марс увеличился в размерах. За планетой лучше наблюдать в вечернее или ночное время суток – тогда красное мерцание заметно лучше всего. В течение следующих нескольких недель Солнце будет освещать Красную планету немного ярче, чем обычно. Поэтому планета будет видна четче, чем другие космические объекты, за исключением Луны и Венеры.

Альдо Витальяно (Aldo Vitagliano), эксперт из Университета Неаполя (Италия), подсчитал, что в последний раз Марс был так близко к Земле 12 сентября 57617 г. до н. э. В то время человечество было на уровне неандертальцев.

Предыдущие приближения Марса к Земле:

Земля и Марс «встречаются» каждые 26 месяцев, следуя по своим орбитам вокруг Солнца. Вследствие того, что орбиты планет немного нерегулярны, минимальное расстояние, разделяющее их, колеблется от 56 до 101 млн. км. Однако 27 августа планеты сойдутся на 3,2 млн. км ближе, чем это случалось в 1988 году.

В конце августа 2003 года Красная планета уже приближалась к Земле на расстояние 55,76 миллиона километров. Двигаясь по своей орбите, Марс подходил к Земле на расстояние 55,76 миллиона километров или 35 млн. миль, по космическим меркам это очень маленькая дистанция. 27 августа 2003 года, феномен можно було наблюдать еще в течение последующих 30 дней.  В последний раз Марс был так близок к нашей планете около 60 тысяч лет назад тогда дистанция составила 55,72 миллиона километров.

“Если бы у неандертальцев были телескопы, они бы рассмотрели Марс немного лучше, чем мы 27 августа”, сообщил астроном военно-морской обсерватории в Вашингтоне (U.S. Naval Observatory) Джеф Честер (Geoff Chester).

Предыдущее “величайшее” противостояние Марса случилось 27 августа 2003 года, когда расстояние между планетами достигло 55,7 млн километров – минимума за всю историю астрономических наблюдений. Следующее великое противостояние ожидается в 2018 году. Если бы не Солнце и Луна, Красная планета в момент приближения к Земле была бы самым ярким объектом на южной стороне небосвода.  Это был блестящий розоватый объект.

28 августа 2287 года Марс подберется к Земле даже ближе, чем в этом году, но всё же не так, как во времена неандертальцев.

Уже в самом начале августа в средствах массовой информации стала муссироваться тема, претендующая на сенсационность.

Связана она с так волнующим все население нашей планеты многострадальным Марсом. О том, что он стремительно приближается к нам, стало известно еще в начале тысячелетия. Более того, появились некоторые «специалисты», представляющиеся научными, которые утверждали, что Марс подойдет к Земле на такое же расстояние, как и Луна. Сроки назывались разные: это был и 2002 год, и 2003, и 2005.

Ночь с 27 на 28 августа 2011 года так же названа «часом Х». В 00:30 земляне увидят на небе сразу два тела одинаковых размеров: Луну и Марс. Из этого следует, что красная планета подойдет на рекордно близкое расстояние – 384000 км. Всем не спать и не пропустить такое фантастическое событие – больше на своем веку мы такое не застанем. Квазиспециалисты уверяют, что повторится сие чудо ой как не скоро – лишь в 2287 году!

Однако астрофизики в один голос опровергают подобные информационные блоки. Дело в том, что такое поведение Марса невозможно в принципе. Дистанция его от Земли колеблется между отметками в 50 и 100 млн. км. Так сильно изменять свою орбиту небесные тела по всем канонам небесной механики не могут.

Но что же тогда произойдет ночью 28 августа? Интересно, действительно, будет. Правда, не настолько. Марс проявится ярче чем обычно и ярче чем самые крупные звезды. Видимый его диаметр составит 8 угловых минут. Для этой планеты – совсем не стандартный показатель. Однако если сравнить этот диаметр с видимым диаметром Луны, то «картина из двух лун» отпадает сама собой. У спутника Земли он составляет 1800 угловых минут. Таким образом, Луна будет выглядеть примерно в 225 раз больше Марса!

Правда о сближении Марса с Землей:

Это случилось снова. Люди требуют подробностей о таком замечательном зрелище с красной планетой Марс. Обычно в сообщениях говорится о том, что 27 августа 2011 года Марс будет выглядеть также как и полная Луна в небе. Версия, которую я сама видела, включала презентацию в Powerpoint, и в ней было рассказано, что Марс и Луна будут вместе как две Луны над землёй, и что это будет в конце августа.

Звучит замечательно! А это вообще возможно?

Нет. Не возможно. Все эти сообщения — ложь. Они появляются каждым летом аж с 2003 года. Марс никогда не сможет выглядеть таким же большим как и полная Луна, мало того, в августе 2011 года он даже не достигнет своей полной яркости.

В августе 2011 года Марс будет выглядеть как умеренно яркая звезда на восточной части неба, в течение небольшого количества часов перед рассветом. Марс будет значительно ярче в следующем году, сияя очень сильно 5 марта 2012 года, когда он будет ближе всего к Земле. И даже в тот день Марс будет выглядеть всего лишь как яркая звезда, очень далёким до размеров и яркости полной Луны. Фактически, последний раз Марс и Луна были «как две Луны» 29 января 2010 года. Если бы вы смотрели на Марс с земли, то его диаметр был бы равен 1⁄140 диаметра полной Луны.

Красная планета Марс, снимок с космического телескопа Hubble (NASA)

Вам бы пришлось составить в линию 140 планет Марс, бок к боку, чтобы эта линия была такой же длины как и диаметр Луны.

Ох, Марс. Мир мечтаний и сновидений. Марс — это мир, который вращается на один шаг дальше чем орбита Земли. Это мир, который чуть меньше чем Земля, но чуть больше чем Луна. Марс также намного дальше чем наша Луна. Трудно объяснить взаимоотношения этих крошек в огромнейшем пространстве вокруг них, но я попробую. Наша Луна находится на расстоянии примерно одной световой секунды. Путешествуя со скоростью 300 тысяч километров в секунду, свет, отражённый от поверхности Луны, достигнет нас примерно через секунду. Тем временем, свет с Марса будет идти до Земли намного-намного дольше — до 20 минут. Причём это время может меняться в зависимости от движения Марса и Земли вокруг Солнца. Другими словами, если Марс на той же стороне от Солнца где и Земля, то расстояние от Марса до Земли намного меньше, чем когда он находится с противоположной стороны.

Луна намного ближе чем Марс и именно поэтому мы видим её как яркий диск в небе. Тем временем, Марс никогда не выглядит для глаза ярче чем звезда.

Так откуда же тогда пошли эти Марс-огромный-и-яркий-как-Луна слухи? Они начались с настоящего события в 2003 году. 27 августа того года Земля и Марс находились чуть-чуть ближе друг к другу, чем это было в последние 60 000 лет. Наши два мира находились всего лишь на расстоянии 56 миллионов км − трёх световых минут. Последние люди, которые видели Марс так близко, были неандертальцы. Это был необыкновенный день и писатели-астрономы типа меня только и говорили о том, как же Марс близко. Было ли это потрясающим зрелищем? Да! Он выглядел как точка пламени в ночном небе!

Был ли тогда Марс такой же большой и яркий как Луна? Никогда.

Но легенда продолжается…

Ожидаем обильный звездопад с 12 на 13 августа 2011 года. Готовим список желаний. Лунная ночь с 12 на 13 августа обещает подарить людям красивейшее явление – настоящий звездопад, который смогут увидеть все жители северной половины нашей планеты, лишь посмотрев на северную часть небосклона Земли.

Звездопад происходит каждое лето, начинаясь в первые числа августа и заканчиваясь 24 августа, но именно в ночь с 12 на 13 происходит пик, и падать звёздочки будут едва ли не каждую минуту. Так что даже у самых жадных будет возможность нагадать желаний на весь последующий год.

Почему же это происходит и что это такое? На самом ли деле это – массовое падение звёзд, как принято считать или что-то другое? Ответ, конечно нет. Вселенная огромная, но если бы звёзды каждый год с такой активностью “падали”, то она заметно поскучнела бы. Но это не значит, что само явление теряет хоть толику своей таинственности и загадочности.

Как подробно объяснили в Государственном астрономическом институте имени П.К. Штернберга (ГАИШ), звездопад представляет собой не что иное, как поток метеоритов, получивший название “Персеид”. Своему названию он обязан своим происхождением: именно с созвездия Персея поток и прибывает, пролетая недалеко от Земли и сгорая в атмосфере, тем самым, создавая феерическое зрелище. Предполагается, что метеориты-персеиды – это остатки кометы Свифта-Туттля, и являются они частичками каменистой породы и пыли, отсеянными в результате многолетнего испарения частичек воды и газа, которые и составляли основную часть кометы.

Однако, хотя Персеиды и будут занимать основную нишу в украшении нашего ночного неба, они не являются единственными “участниками”. В эту ночь также можно будет увидеть метеоритные потоки Аквариды и Каприкорниды, которые отличаются меньшей мощностью и скоростью, а также цветом. На фоне белых Персеидов очень легко будет отличить голубоватые Аквариды и желто-оранжевые Каприкорниды.

Думаю, не стоит напоминать, что днём звездопад не виден, а ночью его наблюдать лучше где-нибудь за городом на природе, где ничто не будет загораживать горизонт, и огни ночные города своим светом не будет затмевать прелесть ежегодного августовского подарка.

Учёные слегка омрачают ожидание, опасаясь света полной Луны, которая может помешать увидеть большую часть падающих астероидов-звёздочек, но даже если Луна и внесёт свою лепту в разнообразии ночного неба, то, что жители северных районов смогут увидеть – само по себе очень красиво и необычно.

Новый квазар в нашей вселенной. Верней не такой же уж и новый, недавно обнаруженный. Астрономы всмотрелись в новый телескоп, и в  глубинах нашей Вселенной, удивленно обнаружили самый удаленный новый квазар из всех, найденных раннее. Сердцем этого квазара является огромная черная дыра, массой в 2 миллиарда масс Солнца, а появился этот квазар 12.9 миллиардов лет назад, когда, как предполагают ученые, Вселенная только закончила процесс формирования после Большого Взрыва. Сверхмассивная черная дыра с помощью своего мощнейшего гравитационного поля поглощает огромное количество материи из окружающего ее пространства. В результате этого квазар излучает в окружающее его пространство в 60 триллионов раз больше энергии, чем Солнце, сообщают ученые в статье, опубликованной в журнале Nature от 30 июня 2011 года.

Открытие самого удаленного от Земли квазара было сделано с помощью английского инфракрасного телескопа U.K. Infrared Telescope’s Infrared Deep Sky Survey, который за один раз исследует 5-процентную область ночного неба в инфракрасном диапазоне световых волн. Даниэль Мортлок (Daniel Mortlock), один из авторов исследований и ученый из Имперского лондонского колледжа (Imperial College London), уподобляет процесс космических исследований процессу промывки золота. “В инфракрасном диапазоне мы видим множество сияющих вещей, но не все они являются золотыми самородками” – рассказывает он, – “На этот раз мы получили один из самых больших самородков”.

Новый квазар, получивший название ULAS J1120+0641 дает ученым множество ответов и информации, связанных с ранними моментами существования Вселенной. “Самое удивительное в открытии нового квазара это то, что он находится практически на границе, дальше которой мы не сможем ничего увидеть, используя современные астрономические инструменты” – рассказывает Мортлок. – “Объект настолько удален, что его свет, достигший до Земли, был испущен квазаром спустя только 770 миллионов лет после Большого Взрыва”.

Хотя теоретические модели и не отрицают того, что квазары могли быть сформированы после Большого Взрыва, никто из ученых не рассчитывал найти эти объекты в столь молодой Вселенной. “Это походит на то, если бы вы вдруг обнаружили в детском саду ребенка, ростом под два метра” – говорит по этому поводу Марта Волонтери (Marta Volonteri), ученый-астрофизик из Мичиганского университета.

Основные космологические теории предполагают, что черные дыры были сформированы из крошечных, необычайно плотных объектов, оставшихся после смерти звезд в ранней Вселенной, второе предположение состоит в том, что они могли сформироваться напрямую из материи космических газо-пылевых облаков. Обнаружение квазара ULAS J1120+0641, по мнению Марты Волонтери подтверждает правильность первого предположения из-за того, что такой массивный объект просто не успел бы сформироваться к тому времени из обычной материи.

Ученые считают, что среди обнаруженных ими космических объектов существует еще порядка 100 ярких объектов типа обнаруженного недавно квазара, располагающихся в различных частях звездного неба. Дальнейшие исследования будут направлены на обнаружение вышеупомянутых объектов, изучении их с использованием различных длин волн и создание каталога так называемого “космического детского сада” куда будут включаться объекты сформировавшиеся на самом начальном этапе существования Вселенной.

Фаза Луны вычисляется с учетом реального Московского времени. Сегодня: Wed Jun 01 2011 10:55:22 GMT+0300 (Eastern Europe Daylight Time) Phase percent : 1.95% Percent of full : 3.9% До новой Луны осталось: 28.95 дней (on Thu Jun 30 2011 09:49:40 GMT+0300 (Eastern Europe Daylight Time)) Следующая полная Луна через: 28.38 дней (on Wed Jun 29 2011 19:59:56 GMT+0300 (Eastern Europe Daylight Time))

Это – весомые аргументы для расширения проводимых в последние годы исследований свойств МУУВ в различных твердых и жидких средах и разработки методов их использования, в частности, для надёжного предсказания землетрясений, а также диагностики и прогноза состояния горных пород. В таких исследованиях надо от лабораторных экспериментов переходить к натурным опытам, разработав соответствующие способы регистрации обсуждаемых волн. В любом случае целесообразно провести исследования наличия в земной коре процессов генерации и распространения МУУВ, их возможных взаимосвязей с землетрясениями, а также с другими мощными разрушительными процессами, в том числе техногенного характера (используя также данные, полученные Ш.А. Губерманом при обосновании его модели).

5. Благодарности.

Авторы благодарят Ш.А.Губермана за проявленный интерес к физическим экспериментам с МУУВ; коллег из ФРГ, сотрудников Германского аэро-космического центра К. Грюневальде и В.Бонна, за предоставление исходных данных по исследованию пропускания мощного лазерного излучения через кварцевое волокно [15, 16]. Образец натурального опала был любезно предоставлен нам сотрудниками Минералогического музея РАН. Авторы также благодарят сотрудников МГГУ за приглашение участвовать в «Неделе горняка – 2009», подтолкнувшее нас к анализу возможность рассмотрения МУУВ в качестве D-волн в модели землетрясений Губермана. Если эта возможность подтвердится, то она будет ещё одним важным и независимым подтверждением существования МУУВ, – явления, которое пока известно узкому кругу специалистов.

Литература.

1. Губерман Ш.А. «О некоторых закономерностях возникновения землетрясений». // ДАН СССР. 1975. Т. 224. №3. С. 573-576.

2. Кудрявцев Е.М. «Последовательность из многих уединённых упругих волн с дискретными, вдвое убывающими, начиная от скорости звука, скоростями, возбуждаемая однократным импульсом в конденсированныхсредах». (Сборник трудов XIII сессии РАО, т.1 Физическая акустика. Распространение и дифракция волн, сс.204-207, Москва, ГЕОС, 2003) http://rao.akin.ru/rao/sess13/sect1f.htm pp.165-168 (PDF, 220K). 3. Кудрявцев Е.М., Зотов С.Д., Лебедев А.А. Медленные уединённые упругие волны, – о характеристиках этого нового явления и о перспективах его использования для контроля за состоянием горных пород (предыдущая статья в этом сборнике).

4. Викулин А.В. Мир вихревых движений. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2008.

5. Mogi K., Bull. Earthquake Res. Inst., (1968) v.46, 53.

6. Wood M.D., Allen S.S., Recurrence of seismic migrations along the Central California segment of the San Andreas fault system. Nature (1973) v.244, 5413, pp.213-215.

7. Вилькович Е.В., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В.И. Волны тектонических деформаций на крупных разломах. ДАН СССР (1974) Т.219, №1, 77-80.

8. Губерман Ш.А. D-волны и неравномерность вращения Земли. ДАН СССР (1976) Т.230, №4, 811-814.

9. Губерман Ш.А. Вычислительная сейсмология. (1979), вып. 12, 158-188.

10.Губерман Ш.А. Неформальный анализ данных в геологии и геофизике. М.: Недра, 1987.-261с.

11.«Наука и жизнь» (1990) №2, стр. 53-55.

12.Губерман Ш.А. Всес. конф. «Катастрофы и человечество». Суздаль,1991. М., С. 113.

13.Физические величины. Справочник. Под ред. И.С.Григорьева, Е.З.Мейлихова.- М.; Энергоатомиздат, 1991. -1232с. (Табл.44.2.) 19

14.К.Б.Абрамова, С.Д.Зотов, Е.М.Кудрявцев, И.П.Щербаков, «Временная структура импульса механолюминесценции как подтверждение генерации солитоноподобных возбуждений в кристаллическом кварце при ударе остриём», Труды 19 сессии РАО (Нижний Новгород, 2007) Имеются в Интернете на анлийском языке: K.B. Abramova, S.D.Zotov, Kudriavtsev E.M., I.P. Scherbakov. (http://rao.akin.ru/Proc.of XIX Sess.of the RAS, Sept. 2007 Phys.Acoust.(PDF,144K)p77-79).

15.Gruenewald K., Handke J., Schall W.O., Duschek F. COIL fiber transmission for material cutting applications. (2002) Proc. SPIE 5120, 345-349, Wroclaw.

16.Gruenewald K., Bohn W.L., Duschek F., Handke J., Schall W.O. High power COIL fiber transmission for D&D application. Preprint: XI th Conference on Laser Optics LO’2003, St.Petersburg, 2003.

17.Ilyin S.P., Buzoverya V.V., Adamenkov A.A., BakshinV.V., Efremov V.I.,MoiseevV.B., Vyskubenko B.A. Industrial COIL systems–part1: laser beam delivery by fiber. (2004), Proc. SPIE 5777, 290-293.

18.Takeuchi N., Tei K., Sugimoto D., Vyskubenko O., Fujioka T. Long range fiber delivery of COIL for petroleum applications. (2004) Proc. SPIE 5777, 298-301.

19.Kudriavtsev E.M., Slow elastic solitary waves with discrete velocities in optical fiber at high CW laser power transmission experiments (conclusions from DLR – Institute of Technical Physics data analysis), Abstracts, P2-20, GCL/HPL-2004, Prague, Czech Republic, 2004.

20.Kudriavtsev E.M., Zotov S.D. The observation of slow solitary elastic waves with discrete velocities in natural opal. (Статья в Трудах 16-ой сессии Российского Акустического Общества (http://rao.akin.ru/Proc.of XVI Sess.of the RAS, Nov 2005 Phys.Acoust.(PDF,144K)p728-731).

21.Кудрявцев Е.М., Зотов С.Д. Наблюдение медленных упругих уединённых волн с дискретными скоростями в природном опале, Препринт ФИАН №32, 2005г. (http://ellphi.lebedev.ru/13/pdf33/pdf).

22.Кудрявцев Е.М., Зотов С.Д. Статья 1/2. Квантованные скорости медленных солитоно-подобных возбуждений в монокристалле кремния. Измерения с помощью термопар. Электронный журнал “Исследовано в России”, 8, 1550-1561, 2005. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/148.pdf

23.Kudriavtsev E.M., Zotov S.D., Kudriavtsev A.I. Slow solitary waves with discrete velocities traveling trough the water after excitation on the surface by IR laser pulse, Intern. Workshop “Solitons, collapses and turbulence: Achivments, Developments and Perspectives”, 2002, Chernogolovka Abstracts, p. 20. (Landau Inst. Theor.Phys., Chernogolovka, Russia).

24.Е.М.Кудрявцев, С.Д.Зотов, Медленные уединённые упругие волны, распространяющиеся в воде с дискретными скоростями после их возбуждения ИК лазерным импульсом. Труды 14-ой сессии РАО и 10-ой школы-семинара «Акустика океана», Москва, 2004г.

25.E.M.Kudriavtsev, Soliton-type elastic waves with discrete velocities as a new factor for the study of its effect on fluids in porous media (experiment). Book of Abstracts, Intern. Conf. On NonlinearAcustics (Sattellite Conf “Influence of elastic waves on fluids in porous media,”Moscow 2002), Абстракт доклада на Межд. Конф. «Воздействие упругих волн на флюиды в пористых средах» (2002 г. в рамках 16 Международного симпозиума по нелинейной акустике).

Наиболее интересным веществом с точки зрения темы, обсуждаемой в настоящей работе, является кристаллический кварц, так как он является самым распространённым соединением литосферы Земли (55,2%, [13]). Нами (в кооперации с ФТИ РАН, Санкт-Петербург) проведен цикл исследований по механолюминесценции (МЛ) кварца [14]. МЛ возникала при воздействии удара острия по оптически обработанному образцу прозрачного высококачественного синтетического кварца. (Предварительные опыты с грубо обработанными образцами природного кварца, дали качественно те же результаты).

Регистрация свечения велась с помощью фотоумножителя. МЛ в виде серии отдельных вспышек света с разными амплитудами позволила надёжно обнаружить 4 самых быстрых компонента МУУВ (i=0,1,2,3) (скорость первого совпадает со скоростью vl продольного звука в кварце, остальных – отличается от него, примерно, в 2, 4, 8 раза). Эта работа продолжается в настоящее время.

3.2. Плавленый кварц.

Ряд интересных исследований по доставке мощного лазерного излучения на расстояние в десятки метров – (например, для демонтажа аварийных блоков атомных станций [15,16]) или на километровые расстояния – для разработки метан-гидратных залежей на дне океана или бурения нефтяных или газовых скважин [17,18] были опубликованы в последние годы. Первые работы [15,16] нам удалось проанализировать, благодаря помощи авторов, предоставивших нам исходные данные ряда опытов [19]. В этих опытах изучалось пропускание мощного (6÷11) кВт-непрерывного излучения кислород-йодного лазера с длиной волны 1,315 мкм. Оказалось, что три 8-секундные записи эволюции пропускания

волокна диаметром 1 мм² повторимым образом демонстрируют распространение со многими отражениями от обоих торцов – четырёх компонентов (i=6,7,8,9) МУУВ. Эти импульсы – уединённые волны – возникают на облучённом торце с вдвое падающими скоростями, начиная от 76 м/сек. Потери на отражения от торцов (2,5% скорости) оказались постоянными для всех компонентов.

«Погонных» потерь, зависящих от длины пути распространения, установить не удаётся, поскольку длина волокна не изменялась.

Здесь уместно отметить недостаток МУУВ (с их известными на сегодня свойствами) как реального аналога-прототипа гипотетических D-волн, путешествующих на расстояния тысяч километров по земной коре, имеющей толщину порядка 10 километров. Этим недостатком является ограниченный геометрический размер волны-импульса. Он наблюдался до сих пор в лабораторных условиях, составлял величину ~5мм при исследованиях образцов с размерами порядка 0,5м, так что отношение длин составляло

~500мм/5мм=100^х

Можно ожидать, что в дальнейших исследованиях с увеличением размеров исследуемых образцов геометрический размер волны-импульса возрастёт, составляя также величину порядка процента от длины образца.

3.3. Природный опал [20,21].

Как выяснилось, волны типа МУУВ особенно надёжно регистрируются в образцах природного опала.

Удивительный ледник из Аляски

Ученые-гляциологи из американского Университета Монтаны недавно завершили исследования на леднике Бенч, который расположен в Аляске. Ученые определили, что в леднике размещается система каналов, которая, как предполагают специалисты, являются характерной чертой любого крупного ледника.

Проведенные работы, основная часть которых пришлась на юго-восток Аляски, включала бурение 28 скважин, глубина каждой составляла 50 метров. Эти скважины были пробурены на леднике Бенч, который расположен в горах Чугач. После анализа полученных в результате проведенных исследований данных, обнаружилась целая система из полостей, заполненных водой.

Все эти полости занимают около 0,3% от объема ледника, что является довольно значительным показателем. Возможно, что такие каналы образуются в результате повышения давления верхних слоев льда на леднике.

Как отмечают специалисты, полученные данные являются очень полезными для определения скорости таяния ледников и определения некоторых других показателей. В результате становится возможным более точно определить динамику передвижения ледников, как в настоящее время, так и в прошлом. Естественно, эти материалы позволяют и составлять достаточно тонкий прогноз.

Озоновая дыра – причина образования льдов Антарктики?

Гляциология, как известно – наука, изучающая ледники, их образование и процессы, происходящие в ледниках. Так вот, сейчас гляциологи столкнулись с интересным фактом – площадь льда в Антарктике становится все больше. Некоторые гляциологи считают, что причиной этому является озоновая дыра, которая расположена как раз над Антарктикой.

Уже несколько лет гляциологи отслеживают интересную тенденцию – ледяная шапка Антарктики увеличивается каждый год примерно на четыре процента. А вот арктические ледники постоянно сокращаются, что тоже является довольно интересной и актуальной проблеме.

Недавно в Осло проводилась конференция, которая была посвящена рассмотрению проблем, которые связаны с полюсами нашей планеты. Некоторые гляциологи в ходе конференции высказали мнение о том, что озоновая дыра, находящаяся над Антарктикой, приводит к увеличению мощности ветров, которые дуют у поверхности материка. Таким образом, усиливаются штормы, обычные для юга Тихого океана, а холодный воздух попадает на запад Антарктиды, способствуя распространению оледенения.

Интересно еще то, что на севере этого материка наблюдается неуклонное сокращение площадей ледников. Правда, образование новых ледников на западе Антарктики все же происходит быстрее, чем их таяние на севере. За последние тридцать лет площадь льдов, покрывающих Антарктиду, увеличилась на сто тысяч квадратных километров.

В настоящий момент гляциологи продолжают работы по проекту изучения первоначального состояния ледников до возникновения озоновой дыры. Пока что основным является мнение о том, что ледники таяли и до возникновения озоновой дыры.