МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Рассмотрен генезис формирования наивысших уровней воды реки Лена у города Якутск. Кратко изложена методика восстановления рядов гидрологических характеристик. Данные наблюдений за наивысшими уровнями приведены к многолетнему периоду, выполнена оценка их однородности и стационарности.

Рассматривается физико-статистический подход к прогнозу сильных шквалов на основе выходных данных региональной гидродинамической модели Гидрометцентра России. На основе многомерного дискриминантного анализа выбранных предикторов создано несколько методов прогноза сильных шквалов.

Приводятся обоснование, описание и оценка достоверности использования методики корректировки результатов измерения осадков дождемером в виде их суточных сумм. Предлагаемая методика позволяет учесть все основные систематические погрешности дождемера.

Максимальная интенсивность тропического циклона определяется резервом падения давления воздушной массы (РПД), тесно связанным с энергией неустойчивости. Для полной реализации РПД необходимы условия, обеспечивающие процесс разрушения задерживающих слоев около уровня конденсации, как формирующихся при конвекции, так и имеющих место до ее начала.

В период с 12 по 16 мая 2008 г. состоялся международный учебный семинар "Использование новых образовательных технологий в подготовке и переподготовке специалистов-гидрометеорологов".

В результате анализа методов расчета пропускной способности пойменных русел установлена необходимость учета в них кинематического эффекта. При этом наиболее перспективной, хотя и недостаточно разработанной, является методика, основанная на системе уравнений движения потока с переменной по длине массой.

Изложены физико-синоптические основы автоматизированного метода прогноза летних осадков, результаты численных экспериментов с учетом корректив к нему. Корректировка заключается в более детальном количественном учете механизма образования ливней.

Представлены результаты изучения условий выпадения замерзающих осадков в аэропорту Нижний Новгород по 20-летней выборке наземных наблюдений, данных радиозондирования и объективного анализа. Верхняя граница облаков оценивалась по данным радиозондирования. Найдено, что среднемесячная повторяемость замерзающих осадков, наблюдающихся с октября по февраль, не превышает 0, 44 процентов.

По данным новых высокоточных измерений потоков приходящей коротковолновой радиации рассчитаны ошибки существующих параметризаций коротковолновой радиации. Показано, что наибольшие ошибки наблюдаются при большом количестве облаков.

Постановка проблемы: при решении задач идентификации сложных радиосигналов в реальном масштабе време- ни требуется большой ассортимент устройств, позволяющих определять их тонкую структуру как во временной, так и в частотной области. Целью работы является разработка и техническая реализация алгоритма обработки радиосигналов, позволяющего в реальном масштабе времени однозначно в широком диапазоне фазовых углов определять их фазовую структуру. Результаты: сформирован алгоритм обработки радиосигналов, на основе которого разработана структурная схема устройства и определены характеристики его основных функциональных узлов. Для снижения энергозависимо- сти устройства использовались современные достижения акустоэлектроники и ее элементной базы. Разработана новая топология элементов на поверхностных акустических волнах, обеспечивающих дифференцирование, интегрирование и преобразование по Гильберту входных радиосигналов во временной области. Реализовано устройство с относительной полосой пропускания 30 % и представлены результаты экспериментальных исследований, убедительно подтвердившие те- оретические выводы. Практическая значимость: разработанное устройство позволяет однозначно в широком диапазоне фазовых углов определять фазовую структуру радиосигналов с произвольным видом функции внутриимпульсной угловой модуляции. При этом результат обработки не зависит от случайной начальной фазы исследуемого радиосигнала.

Получены систематические данные высокого временного разрешения о концентрации паров элементарной ртути в приземном слое атмосферы.

Объективная оценка синоптических условий выпадения замерзающих осадков обнаруживает повышенную повторяемость последних в зонах больших градиентов приземной температуры, высокой бароклинности в нижней тропосфере и, в особенности, в зонах адвекции тепла.

Произведена оценка адвективных и трансформационных изменений температуры воздуха и точки росы при адвекции холода и тепла для прогноза низких облаков.

Данные наземных ежечасных наблюдений, радиозондирования и объективного анализа метеорологических полей использованы для изучения метеорологических условий выпадения замерзающего дождя и замерзающей мороси в аэропорту Минеральные Воды.

На простой модели взаимодействия конвективного атмосферного пограничного слоя и свободной атмосферы при наличии фонового зонального восточного геострофического потока изучаются условия возникновения замкнутой циклонической циркуляции в областях положительных аномалий притока тепла. Показано, что эти условия определяются соотношением безразмерных параметров, характеризующих относительную роль конвекции и фонового потока, стратификации и плавучести при нагревании, сил трения и Кориолиса.

Рассмотрены современные методы голографии. Излагаются способы записи и воспроизведения голограмм различных типов, их преимущества и недостатки. Для студентов, магистров и аспирантов, обучающихся по специальности 200700 Фотоника и Оптоинформатика.

Рассмотрены современные методы фемтосекундной оптики. Излагаются принципы функционирования пико- и фемтосекундных лазеров. Значительное внимание уделено нелинейным взаимодействиям и самовоздействию фемтосекундных лазерных импульсов, компрессии фемтосекундных импульсов и возможности управления их формой.

Учебное пособие включает программу экзамена по дискретной математике, вопросы для самопроверки разной степени сложности по разделам дискретной математики и ответы к ним, рекомендации к выполнению контрольной работы. Учебное пособие может быть использовано для самостоятельной работы и подготовки к тестированию.

Учебное пособие включает краткие теоретические сведения и тестовые задания разной степени сложности по разделам линейной алгебры, аналитической и дифференциальной геометрии. Учебное пособие может быть использовано для самостоятельной работы и подготовки к тестированию.

Выходит с 1997 г. Основной задачей журнала является содействие развитию исследований в области отечественной геронтологической науки и смежных направлениях физиологии и биологии и внедрению результатов исследований в практику.

Предлагаемое учебное пособие, содержащее теорию и задачи, предназначено для студентов технических вузов и может служить методическим обеспечением спецкурса по уравнениям математической физики. Приведены подробные решения типовых задач, поэтому пособие может быть полезным при самостоятельном изучении курса.

Cборник содержит 720 разнообразных устных упражнений. Пособие будет полезно при организации устной работы на уроках геометрии, выполнении домашних заданий. Тематика и содержание вопросов охватывают все темы курса геометрии 10–11-го классов. Сборник содержит занимательные факты, интересные сведения из истории развития математики и применения геометрии в различных областях человеческой деятельности. Материал сборника может быть использован учителями при работе с любым учебником по геометрии.

Данное пособие посвящено обсуждению основных уравнений классической электродинамики - Уравнений Максвелла. В согласии с современными тенденциями в развитии фундаментальной физики в пособии большое внимание уделяется принципам симметрии, в связи с чем в пособии с самого начала используются релятивистские представления и релятивистский формализм, что способствует более сжатому, а в идейном смысле - более содержательному изложению основных законов и понятий электродинамики. По этим же причинам принцип калибровочной инвариантности рассматривается как одно из исходных требований, которым должно удовлетворять описание электромагнитного поля.

Постановка проблемы: из-за больших объемов информации, хранящейся в базах данных и знаний интеллекту- альных систем, степень отличия механизма обработки этой информации от полного перебора считается мерой интел- лектуальности подобных систем. На сокращение перебора, в частности, направлены различные способы управления выводом, в том числе ранее предложенный автором метод управления прямым выводом в интеллектуальных систе- мах с дискретными доменами переменных путем анализа эвристических индикаторов хода вывода, использующих некоторые подмножества этих доменов. Однако этот метод однонаправленный, что не позволяет ускорить вывод за счет своевременного изменения его направления и эффективного разрешения конфликта. Цель настоящей работы состоит в распространении того же теоретико-множественного подхода на задачи управления комбинированным вы- водом и разрешением конфликта для сокращения перебора вариантов продолжения вывода. Результаты: разработана динамическая стратегия управления комбинированным детерминированным и вероятностным выводом в дискретных продукционных интеллектуальных системах, анализирующая структуру следствий из входящих в конфликтное множе- ство продукций и сравнивающая ее со структурой предпосылок цели вывода, чтобы выбрать продукцию, применение которой способно в максимальной степени подтвердить истинность текущей цели. Известно, что динамические страте- гии обеспечивают большую гибкость, чем встроенные, в которых ход выбора предопределен априорно. Предложенный подход к представлению и анализу информации в интеллектуальных системах отличается от существующих тем, что в нем оперативно учитывается внутренняя структура данных и знаний интеллектуальной системы. Это позволяет повы- сить скорость вывода в дискретной интеллектуальной системе. Практическая значимость: представленные в работе правила управления применением продукций позволяют ускорить процесс достижения цели вывода при детерминиро- ванном, вероятностном и нечетком представлении информации в интеллектуальной системе.

Изложены основные регионально приемлемые методы агрохимических анализов почв, продукции растениеводства, удобрений и мелиорантов. Приведены методические рекомендации по организации самоконтроля и проведению тестирования. Пособие предлагается студентам, слушателям курсов повышения квалификации, широкому кругу специалистов сельского хозяйства. Настоящее издание представляет собой стройную систему теоретических и практических методов, имеющих единую цель - активизировать самостоятельную работу студентов при выполнении практикума по экологической агрохимии в соответствии с требованиями программ бакалавриата и магистратуры.

В статье рассмотрена методика проведения лабораторных занятий с элементами учебно$ исследовательской работы студентов в процессе изучения физики в техническом университете. Приведен пример применения разработанной методики на лабораторной работе по оптике «Дифракция Фраунгофера».

Walnut trees have been shown to be very sensitive to abiotic stresses, especially to soil hypoxia consequence of soil flooding or waterlogging. The aim of study was to search for correlation between polyphenols and tolerance to flooding stress. Two-three years old walnut trees, Juglans regia, J. nigra and interspecific hybrids, grown in pots were subjected to soil flooding in summer at full leaves expansion. In high sensitive J. regia trees, when flooded, the net CO 2 assimilation rapidly decreased and 3-4 days of flooding were enough to block the recovery when soils was drained. In walnut hybrid ( J. nigra x J. regia ) and less sensitive J. regia genotypes, a longer resistance was observed; after 13 days of treatment leaves culd still be green and trees can recovered till to the normal photosynthesis when drained. J. nigra when flooded reduced net photosynthetic rate but maintained leaves without damages and with the capacity to recover CO 2 assimilation. The data showed resistance of J. nigra and hybrid trees and of some J. regia genotypes to the stress. The HPLC analyses of polyphenols showed a modification of the patterns during the stress. The plants less tolerant to hypoxia have higher content of polyphenols distributed in a lot of compounds. Trees more tolerant, J. nigra, showed a very simple HPLC pattern. All samples contained juglone, more in less tolerant genotypes. Hydroxy juglone glucoside was detectable in all genotypes, but only in low quantity, it increased in trees with high resistance to hypoxia and decreased in J. regia. Less flooded tolerant J. regia genotypes have higher polyphenols and juglone content. The metabolism of hydroxyl juglone glucoside could be involved in a mechanism of juglone detoxification during the hypoxia to give stress tolerance.

В настоящее время большое внимание уделяется комплексному использованию лесных ресурсов. Дикорастущие ягодники являются одним из основных компонентов недревесных лесных ресурсов, на состояние популяций которых оказывают влияние как общеизвестные экологические факторы среды, так и геоэкологические условия, рассмотренные в данной работе на примере территорийтектонических узлов. Показано изменение урожайности и содержания аскорбиновой кислоты дикорастущих плодов брусники и черники на территориях тектонических узлов. Район исследования расположен на севере Кенозерского национального парка. На протяжении двух полевых сезонов осуществлялась оценка урожайности по общепринятым в ресурсоведческих исследованиях методикам. Плоды отбирались для проведения химических анализов, которые были выполнены на базе Института естественных наук и биомедицины Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Установлено, что в центре узла урожайность брусники и черники значительно меньше, чем на периферии. Аналогично изменяется и количество ягод: в центре количество брусники составляет 9,32±1,44, черники - 22,32±3,61 шт./м 2; на периферии - соответственно 54,68±8,49 и 76,48±9,41 шт./м 2. Так, урожайность на 1 м 2 между центром и периферией у брусники отличается на 79 %, черники - на 66 %; количество ягод на 1 м 2 различается на 82 % у брусники и на 71% у черники. Данную зависимость можно объяснить существенным различием в количестве осадков, особенно, в засушливые годы и разным содержанием микроэлементов в почве. Содержание витамина С в ягодах определяли фотометрическим методом. Установлено, что в центре узла содержание витамина С в бруснике составляет 70,86±4,69, в чернике - 55,99±2,00 мг/100 г, что значительно больше, чем на периферии: соответственно 43,70±0,97 и 35,30±5,13 мг/100 г. Так, содержание витамина С в центре и на периферии у брусники отличается на 59 %, у черники - на 62 %. Предварительно зависимость содержания витамина С от расположения на территории тектонического узла можно объяснить влиянием химического состава почвы: недостаток азота в почве обусловливает снижение аскорбиновой кислоты в растении, обогащение почвы калием приводит к ее повышению.

Проблема массового размножения вредителей и развития болезней древесных растений обострилась к настоящему времени, особенно, в центральных и южных районах России. Проанализируем ее на примере Республики Татарстан. В последние годы на территории республики наблюдается дефицит осадков и повышенная температура воздуха в течение вегетационного периода. Недостаток осадков в сочетании с антропогенной нагрузкой и загрязнением окружающей среды приводит к ослаблению насаждений, которые становятся благоприятной средой для последующего размножения вредителей и развития болезней. По сведениям Рослесозащиты в лесонасаждениях во всех частях республики (Предволжье, Предкамье, Закамье, Закамье Возвышенное) фор-мируются очаги массового размножения насекомых-вредителей леса и патогенных организмов. На первом этапе исследования были получены и проанализированы сведения об основных видах вредителей и патогенов, формирующих очаги массового размножения и значимого повреждения основных лесообразующих пород, на втором этапе проведена верификация некоторых данных о видовом составе вредителей и возбудителях заболеваний древесных растений. Результаты обследования ельников показали, что в республике возникла вспышка массового размножения типографа. Очаг размножения начал развиваться в 2010 г. В 2011 г., судя по количеству старого сухостоя, типограф и, в меньшей степени, гравер уже имели высокую, но еще не катастрофическую численность. В 2012 г. площадь очагов превысила 3,5 тыс. га, численность жуков стала предельно большой, так как была использована основная часть кормовой базы. Таким образом, вспышка размножения вышла на максимальный уровень. Ситуация, сложившаяся в березовых насаждениях лесополос, является чрезвычайно опасной. Характерные признаки бактериальной водянки, многочисленные участки развития инфекции, не оставляют сомнений, что в данном случае выявлена эпифитотия бактериальной водянки. В процессе гибели берез накапливается инфекция, которой затем заражаются соседние участки.

Учебно-методическое пособие по курсу «Экология» разработано для студентов по направлению подготовки 260200.62 - Продукты питания животного происхождения (для очной и заочной форм обучения). Составлено на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (М., 2000). Пособие рассчитано на обеспечение знаний, выработку и закрепление умений, указанных в Государственном стандарте: иметь научное представление о современных проблемах взаимодействия общества и природы, уметь квалифицированно оценивать характер, направленность и последствия влияния конкретной хозяйственной деятельности на природу и агроэкосистемы в частности. Пособие может быть использовано студентами, изучающими курс экстерном, преподавателями для разработки испытательных педагогических материалов по данному курсу или междисциплинарным курсам.

Учебно-методическое пособие по курсу «Охрана окружающей среды» разработано для студентов по направлению подготовки 110100.62 – Агрохимия и агропочвоведение, профиль – Агроэкология. Составлено на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (М., 2000). Пособие рассчитано на обеспечение знаний, выработку и закрепление умений, указанных в Государственном стандарте: иметь научное представление о современных проблемах взаимодействия общества и природы, уметь квалифицированно оценивать характер, направленность и последствия влияния конкретной хозяйственной деятельности на природу и агроэкосистемы в частности. Пособие может быть использовано студентами, изучающими курс экстерном, преподавателями для разработки испытательных педагогических материалов по данному курсу или междисциплинарным курсам.

Учебно-методическое пособие предназначено для выполнения научных исследований и написания отчета о НИР аспирантами по направлению подготовки 03.02.08 «Экология».

Учебное пособие раскрывает историю открытия и процесс изучения свойств d-элементов VIII группы. Содержит обширный материал по химическим свойствам элементов семейства железа и платиновых металлов, методам получения и разделения.

Предназначены для студентов физико-технологического факультета направления 220100 «Системный анализ и управление» и профиля подготовки «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических, экономических и социальных системах».

Приводятся сравнительные данные урожайности, поедаемости, валовой энергии видов полыни. Доказано, что наиболее поедаемые - полынь эстрагонная, белая , черная. Максимальный выход эфирных масел у полыни лимонной, абсолютно сухого вещества - у полыни эстрагонной // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. - 2011. - № 4. - С. 30-34.

Книга содержит 73 кратких биографии выдающихся ученых. Первая часть посвящена биографиям нобелевских лауреатов, вторая - известным ученым. В краткие биографии ученых вошли интересные случаи из их жизни, высказывания самих ученых и их коллег.

Рассмотрен большой круг задач об устойчивости положений абсолютного и относительного равновесия и стационарных движений механических систем, относящихся как к классическим, так и к современным разделам теоретической механики. Может использоваться преподавателями, аспирантами и студентами, специализирующимися в области механики и машиностроения, в качестве учебного пособия к общему курсу теоретической механики, курсам по теории устойчивости движения и качественным методам дифференциальных уравнений.

В течение столетий астрономы интересовались движениями планет и методами вычисления их орбит. Начиная с Ньютона, математики были увлечены родственной задачей N тел. Они пытались найти решения уравнений движения N материальных точек, взаимодействующих посредством силы, подчиняющейся закону обратных квадратов, и определить, существуют ли квазипериодические орбиты. Попытки ответить на эти вопросы привели к созданию методов нелинейной динамики и теории хаоса. В своей книге, являющейся классической работой по современной прикладной математике, Юрген Мозер дает краткое описание двух столпов данной теории - устойчивого и хаотического поведения. Он рассматривает случаи, когда движение N тел является устойчивым, охватывая такие темы, как гамильтоновы системы, теорема о закручивании (Мозера) и некоторые аспекты теории Колмогорова-Арнольда-Мозера. Далее он исследует хаотические орбиты, рассматривая в качестве примера ограниченную задачу трех тел, и говорит о существовании и значимости гомоклинических точек. По прошествии 30 лет лекции Мозера все еще остаются одним из лучших способов проникнуть в захватывающие миры порядка и хаоса в динамике.

В книге изучаются уравнения релятивистской теории поля и, в частности, рассматриваются свойства ковариантности и симметрии уравнений Дирака - Максвелла и Дирака - Янга - Миллса. Вводится ряд новых систем уравнений, называемых модельными уравнениями теории поля. Эти системы уравнений воспроизводят основные свойства стандартных систем уравнений теории поля. В тоже время модельные уравнения имеют ряд отличий от стандартных уравнений теории поля, и, в частности, они обладают новой внутренней симметрией по отношению к псевдоунитарной (либо симплектической, либо спинорной) группе. Разработка концепции локальной псевдоунитарной (симплектической, спинорной) симметрии модельных уравнений теории поля ведет к далеко идущим следствиям. В книге используется математический аппарат алгебр Клиффорда.

Данная монография посвящена относительно молодой и стремительно развивающейся области динамики - негладким динамическим системам. Значительное внимание уделено описанию математического аппарата, позволяющего обобщить на негладкие системы классические качественные понятия устойчивости и конвергенции: многозначным функциям, субдифференциалам, дифференциальным включениям в пространстве мер. Подробно обсуждается применение описанных методов и полученных результатов к механическим системам с односторонними связями, ударами и трением. Большое количество примеров иллюстрирует как возможности представленной теории, так и открытые проблемы.

Книга посвящена представлению некоторых важных для гидравлики и механики жидкости результатов, главным из которых является «Энергетический критерий устойчивости равномерных ламинарных течений», бесспорная универсальность которого (в отличие от критического числа Рейнольдса) для труб и каналов различной шероховатости и различной формы сечения доказана на широкой базе фактических данных специальных исследований автора и данных мировой литературы.

Представлена учебная лабораторная работа по курсу молекулярной физики и термодинамики, позволяющая на простейшем оборудовании экспериментально определить коэффициент теплоотдачи, энергию излучения и теплоёмкость системы. Это становится возможным в результате более глубокой математической обработки экспериментальных данных – температурной зависимости системы от времени. Приведены экспериментальные графики температурной зависимости и практические вычисления.

Представлены правовые основы управления безопасностью жизнедеятельности, прокомментированы законы и подзаконные акты, на основе которых оно осуществляется; проанализирована структура федеральных органов исполнительной власти, обеспечивающих управление в области охраны труда и окружающей среды, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Подробно рассмотрены принципы управления безопасностью жизнедеятельности на предприятиях и в организациях, и в частности принципы организации систем экологического менеджмента.

Рассмотрены свойства дисперсных систем, методы получения таких систем и факторы их устойчивости. Для студентов 3-го курса, обучающихся по специальностям «Безопасность жизнедеятельности в техносфере» и «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»

Рассмотрены методические особенности аналитического и численного анализа устойчивости положений равновесия механических систем на основе изучения бифуркаций Пуанкаре — Андронова — Хопфа при различных параметрах нагрузки.

Представлены необходимые теоретические сведения и методические указания к решению квазилинейных уравнений в частных производных первого порядка. Приведены соответствующие примеры, даны условия типового расчета.

Рассмотрены вопросы разработки математических моделей систем управления летательными аппаратами (ЛА) с учетом динамики аппаратуры. Дано описание практических алгоритмов и процедур анализа, в том числе редукции на базе программных продуктов – пакетов МВТУ и МATLAB. Приведены готовые математические модели для изучения свойств различных методов движения ЛА.

Пособие посвящено одному из важнейших вопросов конструирования, отработки и эксплуатации плазменных установок различного назначения - управлению процессами в высокотемпературной рабочей среде и стабилизации параметров плазмы для обеспечения требуемых эксплуатационных характеристик. Рассмотрены особенности плазмы как объекта управления. Изложены принципы сопряжения плазменных установок с ЭВМ, даны перечень и характеристики используемых для этого устройств. Проанализированы особенности организации каналов измерения и управления при использовании различных устройств сопряжения. Приведены описания систем управления и регулирования параметров для крупных плазменных установок. Даны принципы системы управления международным экспериментальным термоядерным реактором ИТЭР. Приведено описание лабораторных практикумов с использованием средств сетевой автоматизации каналов измерения и управления. Рассмотрены перечень практикумов, список регулируемых параметров и порядок выполнения лабораторных работ в режиме удаленного доступа. Пособие основано на материалах научно-исследовательских работ, лекций, семинарских и лабораторных занятий по управлению процессами в плазменных установках, проводимых автором в течение ряда лет в МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Рассмотрены уравнения тепло- и массопереноса массы при использовании массовых и объемных концентраций. Для студентов, изучающих курс «Теория тепломассообмена».

учебная программа