SCI Библиотека

Работа посвящена разработке программного электроразведочного (МТЗ, ЗСБ) комплекса в инструментарии плагинной архитектуры ГИС Integro. Базовым и философским проблемам разработки подобного комплекса, обзору текущих возможностей с оценкой перспектив дальнейшего развития на основе анализа исторического опыта информационного обеспечения данных МОГТ-2D и данных электроразведки методом МТЗ.

Представлен обзор основных результатов исследования долговременных вариаций характеристик верхней нейтральной атмосферы и ионосферы, полученных в ходе выполнения Проекта РНФ № 22-17-00146 «Экспериментальное и теоретическое исследование взаимодействия нейтральной и ионизованной компонент атмосферы Земли». Проанализированы долговременные вариации максимума электронной концентрации NmF2 и температуры области мезопаузы Tm, их зависимости от солнечной, геомагнитной и атмосферной активности, а также долговременные тренды. Для анализа использованы данные многолетних измерений на комплексе инструментов ИСЗФ СО РАН. Данные NmF2 за 1955-1996 гг. получены на Иркутской аналоговой автоматической ионосферной станции, за 2003-2021 гг. - на Иркутском цифровом ионозонде DPS-4; данные Tm - по спектрометрическим наблюдениям эмиссии молекулы гидроксила (полоса ОН (6-2), 834.0 нм, высота максимума излучения ~87 км) в 2008-2020 гг. К анализу привлечены данные об индексах солнечной и геомагнитной активности F 10.7 и Ар, а также данные о вариациях индекса Южной осцилляции (SOI). Использованы методы простой и множественной линейной регрессии. Обнаружено, что среднегодовые значения NmF2 преимущественно контролируются изменениями солнечного потока. Анализ регрессионных остатков показал, что наибольшие отклонения от регрессии (как для простой, так и для множественной регрессии) наблюдаются в годы вблизи максимумов солнечных циклов 19 (1956-1959 гг.) и 22 (1989-1991 гг.). Вариации среднегодовых значений изменчивости температуры области мезопаузы коррелируют с SOI: межсуточная изменчивость демонстрирует положительную корреляцию с SOI, внутрисуточная - отрицательную. Значимая связь между межгодовыми вариациями NmF2 и Tm не обнаружена.

В работе анализируется описание в летописях полярного сияния 2 сентября 1859 г., наблюдавшегося в Иркутске в период события Кэррингтона. Описание красной дуги очевидцем, анализ геомагнитной обстановки, публикации о визуальных наблюдениях различных форм полярных сияний на средних и низких широтах в этот период, современные инструментальные наблюдения SAR-дуг на широте Иркутска позволили допустить, что красная дуга, описанная в летописях, является SAR-дугой - одним из типов сияний в субавроральных и средних широтах, наблюдаемых во время геомагнитных бурь. Было установлено, что в Иркутске SAR-дуга наблюдалась на фазе восстановления магнитной супербури. Интенсивность SAR-дуги была оценена как ~10-20 кРл. Проекция плазмопаузы на ионосферу 2 сентября 1859 г. около 12 UT приходилась на широту Иркутска. Можно допустить, что описание полярного сияния 2 сентября 1859 г. в Иркутске является первым предметным описанием SAR-дуги, за век до ее открытия как явления в 1958 г.

В работе рассмотрена модель глобальной электрической цепи Земли (ГЭЦЗ), которая неразрывно связана с процессами в космической плазме. Наша планета Земля окружена космической плазмой, состоящей из электронов, ионов и отрицательно заряженной пыли. Пыль беспрепятственно проникает через магнитное поле и атмосферу и заряжает поверхность Земли отрицательно. Стационарное электрическое состояние достигается при равенстве тока отрицательной пыли и тока положительно заряженных ионов, ускоренных из окружающей плазмы. Положительные ионы проникают в атмосферу через северные и южные широты до высот порядка 100 км, где они уже незамагничены и могут двигаться вдоль Зем-ной поверхности, осуществляя дополнительную ионизацию аномальной структуры Е-слоя, создавая ток «ясной» погоды (порядка 1500 ампер). Ток «ясной» погоды равномерно оседает на отрицательно заряженную поверхность Земли. Используя средний поток пыли на Землю и величину тока «ясной» погоды получено, что средний размер пылинки rn  410-7 м, масса mn  510-17 кг и заряд Qn  10-16 Кл. В работе также рассматриваются вопросы образования, зарядки и разрядки облаков, а также причины влияния космической пыли на погоду Земли.

The paper covers an intelligent support system that allows to describe and construct solutions to various scientific problems. In this study, in particular, we consider geophysical problems. This system is being developed at the Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics of the Russian Academy of Sciences (ICMMG SB RAS) and Institute of Informatics System of the Russian Academy of Sciences (IIS SB RAS). The system contains a knowledge base, the core of which is a set of several interconnected ontologies such as the ontology of supercomputer architectures, the ontology of algorithms and methods. Ontology can be viewed as a set of concepts and how those concepts are linked. As the result, the authors present an ontological description of two geophysical problems via the means of the intelligent support system: 1) the seismic wavefield simulation and 2) the reconstruction of a seismic image through pre-stack time or depth migration. For a better visual understanding of the system described and the results obtained, the paper also contains several schematic diagrams and images.

В настоящей работе исследованы особенности процесса разрушения минералов горных пород на масштабах 10-6–10-4 м в зонах интенсивных тектонических деформаций. Проведен статистический анализ закономерностей фрагментации цирконов, отобранных из осевой зоны Приморского разлома Байкальской рифтовой зоны. Рассматривались микрофотографии кристаллов цирконов, выполненные в режимах обратноотраженных электронов или катодолюминесценции. Сегментация изображений цирконов выполнялась на основе алгоритмов искусственного интеллекта и экспертного мнения. Для описания статистических свойств разрушения цирконов выбраны три наиболее распространенные модели: степенная, экспоненциальная и логнормальная. Анализ, проведенный на основе статистики Колмогорова – Смирнова с использованием бутстрэп-метода, показал, что логнормальная модель наиболее эффективно описывает фрагментацию в условиях долговременных интенсивных тектонических деформаций.

В течение многолетнего мониторинга электрических токов, протекающих в водных электрохимических ячейках, обнаружено, что величина измеряемых токов нестабильна и испытывает заметные суточные, месячные и сезонные вариации. Непрерывные измерения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) воды в ячейках показали, что в период от заката до восхода Солнца повышается, а после восхода Солнца падает вплоть до момента достижения Солнцем кульминации.
Затем снова начинается его рост. Изменения ОВП в течение суток могут достигать ~30мВ. Согласно электрохимическим представлениям изменения ОВП чистой воды вызываются изменением концентрации электроно-акцепторных молекул воды. Наблюдаемые вариации токов и ОВП могут быть вызваны активацией воды при поглощении внешнего электромагнитного излучения окружающей среды. Частотные и амплитудные характеристики вариаций токов в воде отражают влияние вариаций гравитационного взаимодействия Солнца, Луны, других небесных тел и солнечного ветра с геосферными оболочками Земли. Поглощение «геофизического» излучения в водной среде живых систем земной биоты может приводить к изменениям регуляторных, обменных и других процессов в организмах.