bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Study of the Effects of Bioactive Compounds of Cyanobacterium Desmonostoc alborizicum on Pathogenic Fungi of Wheat
Authors: Nowruzi Bahareh , Salehi Mahdieh , Talebi Ali
Published: September 2024

Wheat, as one of the most economically important crops, constitutes a major part of the human diet. One of the major challenges in wheat preservation is combating various pests, including fungi, through different pesticides. Due to the toxicity caused in agricultural fields by chemical pesticides, there is a growing inclination towards using biopesticides instead. These biopesticides not only possess antimicrobial properties but also aid in the growth and development of crops. In this context, the bioactive compounds present in cyanobacteria are considered as potential biopesticide candidates. Therefore, the aim of this study is to observe the antifungal effect of bioactive compounds from the cyanobacterium Desmonostoc alborizicum on pathogenic fungi affecting wheat. For this purpose, after culturing the cyanobacterial strain Desmonostoc alborizicum for 14 days, the cyanobacterial extract was applied to wheat plants infected with the fungi Alternaria alternata, Fusarium oxysporum, Aspergillus terreus, and Phytophthora nicotiana var. The activity of antioxidant enzymes and MTT assay on 4T1 cells were then evaluated. The results showed that Aspergillus terreus exhibited the highest resistance, while Fusarium oxysporum showed the highest sensitivity to the cyanobacterial extract of Desmonostoc alborizicum. The activity of the enzymes guaiacol peroxidase, superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase in infected plants treated with the cyanobacterial extract significantly decreased (p<0.05), indicating effective stress control and enhanced immune response in these treatments. Therefore, the results of this study suggest that the use of Desmonostoc alborizicum extract can be effective as an antifungal agent in protecting wheat and other agricultural crops.
Advances in CRISPR/Cas9-Based Gene Editing Technology in Mosquitoes
Authors: Liu Xiaohui , Zhou Xinyu , Xie Xiaoxue , Li Chunxiao
Published: September 2024

As global warming increases, mosquito activity areas are expanding, alongside changes in the natural environment and the misuse of insecticides, thus further increasing mosquito resistance and exposing the world to an elevated risk of mosquito-borne diseases. With advancements in gene editing technology, researchers are continually attempting to modify various mosquito genes and validate their functional roles with CRISPR-Cas9 technology. Here, we review recent applications of CRISPR-Cas9-based gene editing technology in mosquito-borne disease prevention and control, as well as mosquito population suppression, phenotyping, and resistance. We further discuss the development of new techniques, such as ReMOT Control and DIPA-CRISPR, which differ from conventional embryo microinjection and should be expanded in future insect gene editing research.
A Visual Culture History of Chicane/Latine Solidarity with Palestine
Authors: Turcios Michael Anthony
Published: September 2024

For several social justice circles around the world, Palestine is a relational matter and an organizing principle. This article argues that the Chicane/Latine visual culture of solidarity with the Palestinian cause has been present in the Latine community’s struggles for justice in the United States since at least the 1970s. Though Chicanes/Latines sparingly reference Palestine in contrast to countries in the Americas and occasionally Southeast Asia, the modest archive of visual culture tells an important story of transnational solidarity rooted in struggles for liberation. In this article, the dispersed archive of visual culture includes photographs in community press, activist prints, and mock wall installations on U.S. college campuses.
The article studies archived Chicana/o periodicals of the 1970s and 1980s, such as La Gente de Aztlán, La Raza, and El Editor, and examines photographs that render Palestine and Palestinians visible. It then examines contemporary activist prints by the collective Dignidad Rebelde, showing how these images build on the earlier forms of affective solidarity. The collective’s critique of U.S. and Israeli settler-colonial violence incorporates Latine cultural symbols. This article concludes with an examination of mock wall installations at the University of Washington and Northwestern University, illuminating how they visualize both Palestinian and U.S.-Mexico border wall struggles.
IlliciText Chicanx—To Exist in the Vanishing
Authors: Toscano Natalia M. , García Gustavo , Chavez Valerie , Esparza Luis Oswaldo , Martinez-Baca Rebecca , Aceves Évolet , Griego Howard , Vásquez Elias , Olivas Dante , Loza Ruben , Rivas Nick Daniel , Tavarez Jesus , Romero Levi , Washburne Maggie , Vásquez Irene
Published: September 2024

This photo essay emerged in November 2023 as a response to the University of New Mexico’s (UNM) initiative to demolish the building housing the Department of Chicana/o Studies, lovingly named La Casita. As a collective exhibit, IlliciText Chicanx illustrates how Chicanx populations at UNM live within a spatial imaginary we call “the vanishing.” The vanishing refers to forms of erasure at college campuses that minimize the curricular, intellectual, cultural, and community programming nurtured in ethnic studies departments. The concept of the vanishing also addresses UNM’s commodification of notions of inclusivity and representation of Latinx students to support a vision of education premised on our disavowal.
To amplify the paradoxical nature of the vanishing in the context of UNM, the state of New Mexico, and our nation, the La Casita Collective—a cadre of students, staff, faculty, and community members aiming to save La Casita—engaged in art and social action involving the redevelopment of the university and surrounding private property. Demolition sites and desolate lots serve as the cultural landscape for the photo essay. Juxtaposing themselves with the modernization process, students and community members curated their clothing and makeup, utilizing items from the Casita as props to highlight the creative artistry of Chicanx peoples through posing, playing, and claiming space. Through IlliciText Chicanx, students, staff, faculty, and community members showed solidarity with the Chicana/o Studies Department and literally and figuratively modeled the cultural, political, and intellectual importance of space and place for Chicana/os.
Photography by Évolet Aceves, Jose B. Martinez, Nick Daniel Rivas, Valerie Chavez, Rebecca Martinez-Baca, Yolanda Torres-Martinez, Irene Vásquez, Maggie Washburne, and John Welch.
Eleven Years of Activism at the Haitian-Dominican Border
Authors: Myers Megan Jeanette , Paulino Edward
Published: September 2024

The 1937 Massacre, ordered by the infamous Dominican dictator Rafael Trujillo and carried out by the Dominican army and conscripted civilians, claimed the lives of approximately fifteen thousand Haitians and Dominicans of Haitian descent. This article reflects on eleven years of work by Border of Lights (BOL), a transnational volunteer collective that publicly remembers the massacre and honors the lives lost. The article introduces readers to BOL and traces its impact and legacy since its inception in 2012. Written by two co-founders of BOL, the reflective piece acknowledges the physical and metaphorical “markers”—or memorials to the massacre—that exist today; we reference not only physical memorial sites but textual sites (and other “places of memory”) and temporal markers. The article ends by questioning what remembering the 1937 Massacre will look like in the future, especially as formal community organizing by BOL volunteers on the Haitian-Dominican border in the towns of Ouanaminthe, Haiti, and Dajabón, Dominican Republic, comes to an end.
SEASONAL AND INTERANNUAL VARIABILITY OF AEROSOL CHARACTERISTICS ACCORDING TO THE DATA OF LONG-TERM (2011-2021) MEASUREMENTS AT THE RUSSIAN SCIENTIFIC CENTER ON THE SPITZBERGEN ARCHIPELAGO
Authors: КАБАНОВ Д.М. , МАСЛОВСКИЙ А.С. , РАДИОНОВ В.Ф. , САКЕРИН С.М. , СИДОРОВА О.Р. , ЧЕРНОВ Д.Г.
Published: September 2024

На основе наблюдений характеристик аэрозоля в Баренцбурге (архипелаг Шпицберген) в 2011-2021 гг. проанализированы сезонная и межгодовая изменчивости аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ), объемная концентрация аэрозоля и массовая концентрация черного углерода в приземном слое. В годовом ходе всех характеристик можно выделить два максимума: весенний (или зимне-весенний) и летний, обусловленных переносом загрязняющих веществ из средних широт в зимне-весенний период и дымового аэрозоля летом. В межгодовой изменчивости отмечается значимый отрицательный тренд грубодисперсной компоненты АОТ (-0,012 за 11 лет) и массовой концентрации поглощающего вещества (на 46,7 нг/м3 за 10 лет).

The results of the analysis of seasonal and interannual variability of the aerosol optical depth of the atmosphere (AOD), the aerosol volume concentration, and the mass concentration of black carbon in the surface layer obtained at observations in Barentsburg (Spitzbergen archipelago) in 2011-2021 are presented. The annual behavior of all parameters is characterized by two maxima: spring (or winter-spring) and summer, apparently due to the transport of pollutants from the middle latitudes in the winter-spring period and smoke aerosol in summer. In the interannual variability, there are significant negative trends in the fine AOT component (-0.012 over 11 years) and the mass concentration of the absorbing substance (by 46.7 ng/m3 over 10 years).
SIMULATION OF THE SARS-COV-2 VIRUS CONTAINING AEROSOL PARTICLES SPREAD AROUND A HOSPITAL
Authors: ЛАПТЕВА Н.А. , САФАТОВ А.С. , АГАФОНОВ А.П.
Published: September 2024

Новая коронавирусная пневмония быстро распространилась по всему миру. Всемирная организация здравоохранения подчеркивала, что коронавирус SARS-CoV-2 передается в основном между людьми, находящимися в тесном контакте друг с другом, а также в случае прикосновения к зараженным поверхностям с последующим касанием глаз, носа или рта без предварительной очистки рук. Возможными постоянными источниками распространения вируса могут быть большие скопления больных в госпиталях при несоблюдении требований организации функционирования лечебного учреждения. В случае аварийного выброса вируссодержащего аэрозоля из такого учреждения метеорологические условия могут стать ключевым фактором, влияющим на распространение вируса. Нами была разработана программа математического моделирования возможного распространения патогенных примесей в атмосфере вокруг ковидных госпиталей с учетом различных метеорологических условий. Проведены расчеты, основанные на использовании современных методов решения системы дифференциальных уравнений пограничного слоя атмосферы, которые адаптированы для описания распространения вредных атмосферных примесей над реальным сложным рельефом местности с учетом городской застройки различной этажности, лесных массивов, водоемов, изменяющихся метеорологических условий и множества других факторов. Программа может быть использована для оценки риска и угрозы распространения вируса при перепрофилировании терапевтического лечебного учреждения в ковидный госпиталь.

The new coronavirus pneumonia has rapidly spread around the world. The World Health Organization emphasized that the SARS-CoV-2 coronavirus spreads mainly between people who are in close contact with each other, as well as in the case of touching contaminated surfaces followed by touching the eyes, nose, or mouth without first cleaning the hands. Possible permanent sources of the spread of the virus can be gathering of patients in hospitals in the case of non-compliance with the requirements for organizing the functioning of a hospital. Meteorological conditions can be a key factor influencing the spread of the virus in the case of an accidental release of virus-containing aerosol from such a hospital. Simulations are carried out with modern methods for solving a system of differential equations of the atmospheric boundary layer, which are adapted to describe the distribution of harmful atmospheric impurities over a real complex terrain considering urban buildings of various heights, forests, reservoirs, changing meteorological conditions, and many other factors.
TECHNIQUES TO STUDY URBAN ATMOSPHERIC AEROSOLS: MEASUREMENT TOOLS AND VERIFICATION OF RESULT
Authors: ГУЛЯЕВ Е.А. , ГУСЕВ А.О. , МАРКЕЛОВ Ю.И. , ГАДЕЛЬШИН В.М.
Published: September 2024

Представлен подход, основанный на совокупности методов (статистических, микроскопических, верификационных) анализа данных, полученных с применением аэрозольных сенсоров, диффузионного аэрозольного спектрометра, прибора для отбора проб воздуха, а также оптического микроскопа в составе анализатора структуры твердых тел. Установлено, что такой подход позволяет выполнить комплексное исследование фракционного состава аэрозольных частиц и массовой концентрации аэрозоля РМ2,5. При этом дорогостоящее оборудование используется для проведения верификации средств измерения, относящихся к экономичному ценовому сегменту, и не требуется для непрерывного использования. Сопоставление результатов измерений использованными приборами продемонстрировало согласованный ход данных и высокий уровень коэффициента корреляции (значение R варьировалось от 0,92 до 0,98). Полученные результаты подтверждают возможность создания сети аэрозольного мониторинга для крупной городской агломерации при относительно небольших финансовых затратах.

This paper represents an approach based on analysis techniques (statistical, microscopic, verification) of data provided by aerosol optical sensors, diffusion aerosol spectrometer, aspirating air sampler, and optical microscopy. The particulate matter size distribution and PM2.5 mass concentration are studied. The low-cost measurement tools are verified with expensive precise equipment. The results show a high correlation (from 0.92 to 0.98) between different tools. The combination of considered devices can become a basis for a multipoint aerosol monitoring network for a wide urban territory with relatively low expenses.
CONCENTRATION OF PM2.5 IN THE SURFACE ATMOSPHERE OVER THE TERRITORY OF KRASNOYARSK AND THE WATER AREA OF THE NON-FREEZING YENISEI RIVER
Authors: ЗАВОРУЕВ В.В. , СОКОЛОВА О.В. , ЗАВОРУЕВА Е.Н. , ЯКУБАЙЛИК О.Э.
Published: September 2024

Проведена сравнительная оценка величин концентраций РМ2,5 в приземной атмосфере над территорией города и акваторией р. Енисея. Для временных периодов от нескольких суток до двух лет показано, что за редким исключением загрязнение над рекой ниже, чем над территорией города. Эта закономерность сохраняется в периоды неблагоприятных метеорологических условий и во время загрязнения городской атмосферы дымом лесных пожаров.

A comparative assessment of the concentrations of PM2.5 in the surface atmosphere over the territory of the city and over the water area of the Yenisei River was carried out. It is shown for time periods from several days to two years that, with rare exceptions, pollution over the river is lower than over the territory of the city. This pattern persists during periods of unfavorable meteorological conditions and during pollution of the urban atmosphere by the smoke of forest fires.
THE INFLUENCE OF SMOKE FROM THE YAKUT FIRES ON THE STATE OF THE ENVIRONMENT IN KRASNOYARSK IN AUGUST 2021
Authors: ШАПАРЕВ Н.Я. , ТОКАРЕВ А.В. , ЯКУБАЙЛИК О.Э.
Published: September 2024

Зарегистрировано изменение состояния окружающей природной среды в Красноярске и его окрестностях в период существования дымов масштабных якутских пожаров в августе 2021 г. Показано, что с 7 по 9 августа 2021 г. пожары обусловливали изменение концентрации РМ2,5 от 25 до 300 мкг/м3. Появление дымовых аэрозолей в атмосфере привело к уменьшению температуры деятельного слоя почвы (ΔT = 5,6 °С) и приземного слоя атмосферы (ΔT = 1,6 °С). Экспериментально прослежена причинно-следственная связь: формирование дымов → экранирование солнечной радиации → уменьшение температуры деятельного слоя почвы → уменьшение температуры приземного слоя атмосферы → формирование тумана на р. Енисей.

The paper considers changes in the state of the environment in Krasnoyarsk and its environs during the existence of the smoke of large-scale Yakut fires in August 2021. The appearance of smoke aerosols in the atmosphere led to a weakening of the passage of solar radiation to the Earth's surface and, accordingly, to a decrease in the temperature of the active soil layer and the surface air layer. Advection of cooled air with high relative humidity over the surface of the Yenisei River in the lower reaches of the Krasnoyarsk HPP formed cooling mists.
A MEASURING SYSTEM FOR PM2.5 CONCENTRATION AND METEOROLOGICAL PARAMETERS FOR A MULTIPOINT AEROSOL MONITORING NETWORK IN YEKATERINBURG
Authors: ВАСИЛЬЕВА Д.Е. , ГУЛЯЕВ Е.А. , ИМАСУ Р. , МАРКЕЛОВ Ю.И. , МАЦУМИ Ю. , ТАЛОВСКАЯ А.В. , ЩЕЛКАНОВ А.А. , ГАДЕЛЬШИН В.М.
Published: September 2024

Рассмотрены итоги первого испытания измерительного комплекса, предназначенного для исследования содержания аэрозольных примесей и метеопараметров. На основе результатов измерений в августе 2022 г. проведено сравнение опытных образцов комплекса с данными калиброванного оптического аэрозольного сенсора и стационарной метеостанции. Приводится описание выявленных недостатков конструкции комплекса, обсуждаются варианты доработки устройства и расширения его функциональных возможностей. Представлены планы по развертыванию многоточечной сети аэрозольных наблюдений в г. Екатеринбурге и его окрестностях.

The outcome of the first tests of a measuring system designed for the monitoring of atmospheric aerosol content and meteorological parameters is considered. Based on the measurement results from August 2022, the data of the system prototypes, a calibrated optical aerosol sensor, and the on-site meteorological station are compared. The revealed drawbacks of the system design are described. The plans to improve and extend the system capabilities are discussed. A blueprint of a future multipoint aerosol monitoring network in Yekaterinburg and its neighborhood is presented.
ESTIMATION OF THE IMPACT OF THE OIL AND GAS COMPLEX ON THE BIOSPHERE OF THE ARCTIC TERRITORIES ON THE BASIS OF MULTISPECTRAL SATELLITE DATA
Authors: ПЕРЕМИТИНА Т.О. , ЯЩЕНКО И.Г.
Published: September 2024

Проанализирована динамика состояния растительного покрова территорий арктических углеводородных месторождений (Уренгойского, Восточно-Таркосалинского, Губкинского, Вынгаяхинского, Комсомольского и Тарасовского) Пуровского района Ямало-Ненецкого автономного округа на основе спутниковых данных Terra/MODIS. Проведен расчет средних значений EVI растительности территорий месторождений за полные периоды вегетации с 25 мая по 20 сентября 2013-2022 гг. Установлено, что в среднем значения индекса за весь период вегетации в 2022 г. стали выше на 5-25% по сравнению с 2013 г., а также выявлены тенденции увеличения EVI в заключительном периоде вегетации за 10 лет исследований.

The ecological state of the Arctic hydrocarbon deposit territories over the period 2013-2022 is estimated. Vegetation cover is considered an indicator of the ecological state of the territories under study. Based on the Terra/MODIS satellite data, the state of the vegetation cover of hydrocarbon fields in the Purovsky district of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug is studied: Urengoyskoye, Vostochno-Tarkosalinskoye, Gubkinskoye, Vyngayakhinskoye, Komsomolskoye, and Tarasovskoye. Using the ArcGis geographic information system, the average values of EVI (Enhanced Vegetation Index) of the field vegetation cover for the full growing season from May 25 to September 20, 2013-2022, are calculated. The EVI minima and maxima for the territories are determined. Tendencies towards an increase in EVI in the final growing season over the 10-year period under study are found.
REMOTE-GROUND MONITORING OF OIL-CONTAMINATED LANDS OF THE NEFTEYUGANSK REGION OF KHANTY-MANSI AUTONOMOUS OKRUG
Authors: АЛЕКСЕЕВА М.Н. , ФЕДОРОВ Д.В. , РУССКИХ И.В. , ЯЩЕНКО И.Г.
Published: September 2024

Представлен комплексный подход к мониторингу нефтезагрязненного почвенно-растительного покрова с использованием дистанционных и наземных методов. Обработка космических снимков Sentinel-2 средствами программы Multispec позволила классифицировать нефтезагрязненные земли, разные типы растительного покрова, объекты инфраструктуры. Отражены методические вопросы картографирования по космоснимкам и верификации полученного результата по фотографиям. Составлена карта, отражающая природно-антропогенную структуру территории Нефтеюганского района ХМАО в условиях нефтегазодобычи, на которой отображены 10 типов растительного покрова, 3 типа антропогенных объектов, нефтезагрязненные земли. Для оценки возобновления древесного и травяного ярусов рассчитан вегетационный индекс NDVI. Значения NDVI на нефтезагрязненных участках на 0,1-0,3 меньше, чем на фоновых. В даты космической съемки, близкие к датам наземных исследований, NDVI = 0,45 (8.08.2020 г.) и 0,42 (23.08.2021 г.) на нефтезагрязненных осоково-сфагновых участках. В мелколиственном и светлохвойном лесу на площадках со свежими нефтеразливами NDVI = 0,32 (25.09.2020 г.) и 0,42 (23.08.2021 г.). Концентрация нефтепродуктов в загрязненных образцах почвы лежит в пределах 280-580 г/кг с превышением ориентировочно допустимых концентраций в 70-145 раз.

An approach which combines remote and ground-based methods for monitoring oil-contaminated soil and vegetation cover is suggested. A map is presented that reflects the natural and anthropogenic structure of the territory of the Nefteyugansk region of the Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug in the conditions of oil and gas production. The legend of the map shows 10 natural and 3 anthropogenic types of vegetation cover and the open surface of the Earth in the area located in the Salym-Ob flat terraced swamp-taiga landscape province. It was revealed that after oil spills, the soil and vegetation cover experiences a long-term negative impact. The NDVI values in the oil-contaminated areas are 0.1-0.3 lower than in the background ones. In satellite imagery in days close to those of ground-based surveys, the NDVI of oil-contaminated areas of sedge-sphagnum bogs is 0.45 (8.08.2020) and 0.42 (23.08.2021), respectively. In small-leaved and light-coniferous forests on sites with a negative impact of fresh oil spills, NDVI = 0.32 (25.09.2020) and 0.42 (23.08.2021), respectively. The concentration of oil products in contaminated soil samples lies in the range 280-580 g/kg, exceeding the approximately permissible concentrations by 70-145 times.
THE ADVANTAGES OF AN ADDITIONAL RAMAN CHANNEL IN MULTI-WAVELENGTH LIDAR WITHIN 355-1064 NM FOR RETRIEVAL OF THE AEROSOL MICROPHYSICAL CHARACTERISTICS
Authors: САМОЙЛОВА С.В. , КОХАНЕНКО Г.П. , БАЛИН Ю.С.
Published: September 2024

Исследуются возможности и преимущества дополнительного канала комбинационного рассеяния в ИК-области спектра при определении микрофизических параметров аэрозоля. Рассмотрены особенности совместного восстановления комплексного показателя преломления m = mreal + i × mimage и бимодальной функции распределения сферических частиц по размерам U ( r ) по лидарным данным. Возможность оценки m + U ( r ) исследуется для слабопоглощающих частиц с mimage ≤ 0,010 при mfine ≠ mcoarse. Тестирование алгоритмов проводится для одного mfine = 1,50 + i × 0,01 и девяти mcoarse ( mreal = 1,40; 1,50; 1,60, mimage = 0,0001; 0; mreal = 1,40; 1,50; 1,60, mimage = 0,0001; 0,001; 0,01). Для учета влияния вклада частиц различных фракций в их суммарную концентрацию используются 462 эмпирические модели U ( r ).

In the present work, we have studied the potentials of an additional Raman channel in the IR region of spectrum for the determination of the aerosol microphysical parameters. A procedure is suggested for simultaneous retrieving the characteristics of a spherical particle, the complex refractivity index m = mreal + i × mimage and the bimodal size distribution function U ( r ), using laser sensing data. A possibility of a separate fraction-wise estimation of m + U ( r ) is studied for weakly absorbing particles for mimage ≤ 0.010, when mfine ≠ mcoarse. The algorithms are tested for one mfine = 1.50 + i × 0.01 and nine mcoarse( mreal = 1.40, 1.50, and 1.60, mimage = 0.0001 and 0; mreal = 1.40, 1.50, and 1.60; mimage = 0.0001, 0.001, and 0.01). In order to take into account the influence of the contribution from the modal particles into the total concentration, 462 empirical models of U ( r ) are used.
GENERATION OF NEW AEROSOL PARTICLES AND THEIR EVOLUTION IN ATMOSPHERIC AIR: RESULTS OF EXPERIMENTS IN A LARGE AEROSOL CHAMBER OF RPA TYPHOON
Authors: РОМАНОВ Н.П. , АЛЕКСЕЕВА А.В. , ВАСИЛЬЕВА М.А. , ДУБЦОВ С.Н. , ИВАНОВ В.Н. , ОЗОЛС О.И. , ПАЛЕЙ А.А. , ПИСАНКО Ю.В. , САХИБГАРЕЕВ Д.Г.
Published: September 2024

Результаты экспериментов, проведенных в Большой аэрозольной камере НПО «Тайфун», показали, что в темноте в очищенном от аэрозолей изолированном от внешней среды объеме атмосферного воздуха спустя 20 мин после его очистки регистрируются новые аэрозольные частицы размером более 15 нм. Образование новых частиц связывается с возможным наличием в атмосферном воздухе газов - предшественников аэрозолей, которые под действием проникающих внутрь камеры космических лучей превращаются в аэрозоли. Наблюдаемая в экспериментах эволюция (в течение нескольких суток) спектра размеров образующихся частиц показывает, что образование новых аэрозольных частиц продолжается не более 20 ч; частицы укрупняются до размеров более 100 нм. После повторной очистки воздуха внутри камеры с удалением вновь образованных аэрозолей новых частиц больше не наблюдалось в течение 10 сут.

The results of experiments in the Large Aerosol Chamber of RPA Typhoon revealed the appearance of new aerosol particles larger than 15 nm in an aerosol-free volume of atmospheric air isolated from the external environment in darkness 20 min after the air purification. The generation of new particles is associated with the possible presence of gases - precursors in the atmospheric air. The gases-precursors turn into aerosols under the action of cosmic rays penetrating into the chamber. The experimentally derived particle size spectrum evolution (over several days) shows that the generation of new aerosol particles lasts no more than 20 hours. During the evolution, the particles become larger and reach more than 100 nm size. After repeated purification of the air inside the chamber with the removal of newly generated aerosols, no new particles were detected for 10 days.
CLOUD-BASE HEIGHT RETRIEVAL FROM MODIS SATELLITE DATA BASED ON SELF-ORGANIZING NEURAL NETWORKS
Authors: СКОРОХОДОВ А.В. , ПУСТОВАЛОВ К.Н. , ХАРЮТКИНА Е.В. , АСТАФУРОВ В.Г.
Published: September 2024

Представлен алгоритм восстановления высоты нижней границы облаков (ВНГО) по данным пассивного спутникового зондирования с помощью методов искусственного интеллекта. Определение ВНГО рассмотрено как частный случай решения задачи классификации. Обучение алгоритма осуществлялось путем сопоставления результатов активных измерений ВНГО на сети наземных светолокационных и лазерных регистраторов ASOS (Automated Surface Observing System), лидаром CALIOP (спутник CALIPSO) и радаром CPR (спутник CloudSat) с другими параметрами облачности, полученными по данным спектрорадиометра MODIS (спутник Aqua). Проанализированы возможности инструментов активного зондирования по определению ВНГО у облаков с различной оптической толщиной. Алгоритм восстановления ВНГО основан на использовании трех независимых самоорганизующихся нейронных сетей Кохонена. Определены значения ВНГО однослойной облачности над Западной Сибирью в летнее время по дневным данным MODIS. Установлено, что разработанный алгоритм недооценивает ВНГО во всем диапазоне допустимых значений оптической толщины. Среднее смещение полученных оценок ВНГО относительно эталонных данных ASOS/CALIOP/CPR составляет -0,2 км при среднеквадратичном отклонении 1,2 км.

An algorithm for retrieval of cloud-base height (CBH) from passive remote sensing data based on artificial intelligence methods is presented. Determining the CBH is considered as a special case of the classification problem. The algorithm is trained by comparing the results of active measurements of the CBH for single-layer clouds by the ground-based ceilometers (ASOS network), CALIOP lidar (CALIPSO satellite), and CPR radar (CloudSat satellite) with the cloud parameters obtained from the MODIS spectroradiometer (Aqua satellite). The results of estimating the capabilities of active tools to determine the CBH depending on optical thickness of clouds are presented. The CBH retrieval algorithm is based on the use of three independent Kohonen neural networks trained on the data of the above devices. The results of determining the CBH for single-layer clouds by the developed classifier based on daytime MODIS images of the territory of Western Siberia obtained in summer are discussed. It is established that the algorithm generally underestimates the CBH. The average bias of the resulting scores from the ASOS/CALIOP/CPR reference data is -0.2 km at a standard deviation of 1.2 km.
OPTIMIZATION OF THE SPECTRAL COMPOSITION OF RADIATION FROM A COMPACT CO2 LASER FOR AN OPTOACOUSTIC GAS ANALYZER OF SF6
Authors: ЗЕНОВ К.Г. , КАРАПУЗИКОВ А.И. , МИРОШНИЧЕНКО М.Б. , НЕХОРОШЕВА Е.Г.
Published: September 2024

Представлены упрощенная математическая модель и результаты экспериментальных исследований спектрального состава излучения малогабаритного волноводного СО2-лазера с ВЧ-возбуждением для лазерного оптико-акустического газоанализатора с целью повышения точности измерений путем исключения из спектра излучения лазера нежелательных линий 10 R -ветви. Измерены сигнатуры лазерного излучения при различных параметрах резонатора и активной среды без использования дополнительных элементов селекции. Показано, что оптимальные сигнатуры могут быть достигнуты путем выбора соответствующего давления газовой смеси и коэффициента пропускания выходного зеркала, а также оптимальной длины резонатора, которая может быть получена методом варьирования номинальной (базовой) длины в пределах 2 мм. Эффективность оптимизации спектрального состава лазерного излучения подтверждена на практике статистическими данными для 64 лазеров. Полученные результаты открывают новые возможности для повышения точности измерений оптико-акустического лазерного газоанализатора SF6 и его применения в различных областях науки и техники.

A simplified mathematical model and the results of experimental studies on the spectral composition of radiation from a compact waveguide CO2 laser with RF excitation for a laser opto-acoustic gas analyzer are presented. The aim is to improve measurement accuracy by eliminating unwanted 10 R -branch lines from the laser spectrum. Laser radiation signatures are measured under various resonator and active medium parameters without the use of additional selection elements. It is demonstrated that optimal signatures can be achieved by selecting the appropriate pressure of the gas mixture, the transmittance coefficient of the output mirror, and the optimal resonator length, which can be obtained by varying the nominal (base) length within a range of 2 mm. The effectiveness of optimizing the spectral composition of laser radiation is practically confirmed by statistical results for 64 lasers. The open up new possibilities for improving the measurement accuracy of SF6 laser opto-acoustic gas analyzers and extending its application in various fields of science and technology.
STUDY OF THE STRUCTURE OF UNDEREXPANDED TURBULENT SUPERSONIC JETS BY THE LASER TRANSILLUMINATION METHOD
Authors: МАРАКАСОВ Д.А. , СУХАРЕВ А.А. , ЦВЫК Р.Ш.
Published: September 2024

Представлены результаты анализа пространственного распределения средней плотности воздуха в сверхзвуковой струе по данным лазерного просвечивания. Алгоритм восстановления средней плотности из поперечных относительно оси струи отклонений фронта просвечивающей волны протестирован в экспериментах на вертикальной струйной установке ИТПМ СО РАН. Результаты восстановления сопоставляются с известными из литературы данными контактных измерений и с результатами численного моделирования. Продемонстрирована хорошая чувствительность локальных наклонов волнового фронта к колебаниям плотности воздуха на частотах дискретных акустических тонов, что открывает возможности экспериментального исследования их пространственной структуры в канале струи.

The spatial distribution of the average air density in a supersonic jet is analyzed based on the results of laser transillumination. The algorithm for retrieving the average density from deviations of the translucent wave front transverse with respect to the jet axis was tested in experiments at the Vertical Jet Setup of ITAM SB RAS. The retrieval results are compared with the data of contact measurements known from the literature and with the results of numerical simulation. A good sensitivity of local wavefront slopes to fluctuations in air density at frequencies of discrete acoustic tones is show, which opens up possibilities for experimental study of their spatial structure inside the jet channel.
PECULIARITIES OF PHOTONIC NANOJET FORMATION ON A SPHERICAL CLUSTER OF DIELECTRIC NANOPARTICLES
Authors: ГЕЙНЦ Ю.Э. , ПАНИНА Е.К.
Published: September 2024

Представлены результаты численного моделирования фокусировки оптического излучения «метачастицей», представляющей собой кластер одинаковых наносфер, плотно упакованных в шаровой объем определенного радиуса. Проведены расчеты параметров фокальной области (интенсивность, продольный и поперечный размеры), формируемой метачастицами с различным внутренним наполнением. Показано, что в некоторых случаях реализация шаровой кластерной сборки наночастиц позволяет свести задачу фокусировки излучения метачастицей к задаче дифракции световой волны на однородной сфере с эффективным показателем преломления. Установлено, что определенные топологии микросборок позволяют улучшить фокусировку оптической волны в области ближнего поля, в частности повысить пиковую интенсивность или усилить ее пространственную локализацию.

The results of the numerical simulations on optical radiation focusing by a cluster of identical nanospheres densely packed into a spherical volume (a "metaparticle") are presented. The parameters of the focal region (intensity, longitudinal and transverse dimensions) formed by metaparticles with different internal structure are calculated. We show that in certain cases, the problem of focusing optical radiation by a globular cluster of nanoparticles can be reduced to the problem of light focusing by a homogeneous spherical particle with an effective refractive index obtained from the effective medium theory. Moreover, certain globular cluster topologies make it possible to improve the optical focusing in the near-field region, in particular, by increasing the focal intensity or enhancing the spatial localization of the focal area.
EXTREME EVENTS OF AEROSOL POLLUTION OF THE ATMOSPHERE IN WINTER IN TOMSK ACADEMGORODOK
Authors: ЯУШЕВА Е.П. , ГЛАДКИХ В.А. , КАМАРДИН А.П. , ШМАРГУНОВ В.П.
Published: September 2024

По результатам мониторинговых измерений аэрозольных характеристик и метеорологических величин нижнего слоя атмосферы в зимние периоды 2016-2022 гг. в Академгородке, расположенном на юго-востоке г. Томска, проанализированы условия возникновения экстремальных концентраций субмикронных частиц и поглощающего вещества (сажи, черного углерода) в их составе в приземном слое. Показано, что при сочетании приземной инверсии температуры воздуха и слабого (до 1,5 м/с) ветра - застое воздуха - средние значения исследуемых аэрозольных характеристик увеличиваются до 3 раз, а при слабом северо-западном ветре - до 7-8 раз относительно среднесезонных значений. Выявлено, что в ситуациях многодневного застоя воздуха типичный суточный ход, характеризующийся послеполуденным минимумом, меняется. Рост их концентраций продолжается до 15:00 до значений, в 1,8 раза больше ночного минимума, в то время как в остальные зимние дни максимум наступает в 10:00 с превышением ночного минимума концентрацией субмикронных частиц в 1,2 раза, а черного углерода - в 1,5 раза.

The conditions for the occurrence of extreme concentrations of submicron particles and black carbon in their composition in the surface air layer are analyzed on the basis of monitoring measurements of aerosol characteristics and acoustic sounding of the lower air layer in the winter periods of 2016-2022 in Akademgorodok, Tomsk. It is shown that with a combination of surface air temperature inversion and weak (up to 1.5 m/s) wind (air stagnation), the average aerosol characteristics under study increase by up to 3 times, and with a weak northwest wind, up to 7-8 times relative to the season averages. It is found that under several-day air stagnation conditions, the typical daily variation, characterized by the afternoon minimum, is transformed. The increase in the concentrations continues until 15:00; the values exceed nighttime minimum by 1.8 times. On other days of the winter season, the maxima occur at 10:00 am, with the excess of the concentrations of submicron particles by 1.2 times, and of black carbon, by 1.5 times over the nighttime minima.
SYNCHRONOUS LIDAR OBSERVATIONS OF THE SPATIOTEMPORAL STRUCTURE OF ATMOSPHERIC AEROSOL IN THE COASTAL ZONE OF LAKE BAIKAL
Authors: НАСОНОВ С.В. , БАЛИН Ю.С. , КЛЕМАШЕВА М.Г. , КОХАНЕНКО Г.П. , НАСОНОВА А.С. , НОВОСЕЛОВ М.М. , ПЕННЕР И.Э.
Published: September 2024

Представлены результаты синхронных лидарных наблюдений переноса аэрозольных полей атмосферы над оз. Байкал в летней экспедиции 2018 г. Эксперимент проводился с использованием двух лидаров, один из которых располагался на судне, а второй - на стационаре, на удалении 732 м от судна. На основе корреляционного анализа полученных данных сделаны оценки времени переноса атмосферных аэрозольных неоднородностей между точками наблюдений на разных высотах над горной котловиной. Выявлено, что для высотного диапазона 100-350 м время переноса составляет 5 мин 20 с, для 1250-1500 м - 7 мин 12 с, для 2100-2500 м - 5 мин 20 с и для диапазона 4200-4300 м - 6 мин 24 с. Подобное неравномерное высотное распределение времени переноса аэрозольных объектов обусловлено сложным механизмом циркуляции воздушных потоков в горной котловине.

The results of synchronous lidar observations of the transfer of atmospheric aerosol fields over Lake Baikal during the summer expedition of 2018 are presented. The experiment was carried out using two lidars, one of which was located on a ship, and the second, at a distance of 732 m at a stationary station. Based on the correlation analysis of the lidar data, the transfer time of atmospheric aerosol heterogeneities between observation points at different altitudes above the mountain basin is estimated. It is found that the transfer time is 5 min 20 s for the altitude range 100-350 m, 7 min 12 s for 1250-1500 m, 5 min 20 s for 2100-2500 m, and 6 min 24 s for the range 4200-4300 m. Such uneven altitude distribution of the transfer time of aerosol objects is due to the complex air flow circulation in the mountain basin.
VARIABILITY OF THE CLOUD BASE HEIGHT OVER THE TERRITORY OF WESTERN SIBERIA BASED ON LASER SOUNDING DATA FOR THE PERIOD 2010-2021
Authors: ПУСТОВАЛОВ К.Н. , ХАРЮТКИНА Е.В. , МОРАРУ Е.И.
Published: September 2024

По данным лазерного зондирования проведен анализ изменения высоты нижней границы (ВНГ) облачности нижнего яруса и кучево-дождевых облаков в Западной Сибири за 2010-2021 гг. Установлено, что в целом происходит уменьшение ВНГ нижней облачности и увеличение ВНГ кучево-дождевых облаков. Увеличение значений ВНГ нижней облачности происходит с севера на юг. В распределении высоты кучево-дождевой облачности прослеживается более меридиональный характер. Сезонный ход ВНГ нижней и кучево-дождевой облачности на юге территории имеет максимум в летние месяцы. В центре и на севере наблюдаются два максимума: для нижней облачности - летом и весной, а для кучево-дождевой облачности - зимой и летом. Результаты кластерного анализа показали, что ВНГ кучево-дождевых облаков, измеренная на разных станциях, сильно различается. Это, предположительно, обусловлено характером подстилающей поверхности, а также региональными особенностями атмосферной циркуляции и конвективных процессов.

Changes in the base height of the lower layer cloudiness and cumulonimbus clouds over the territory of Western Siberia are analyzed based on laser data for the period 2010-2021. We established that, in general, there is a decrease in the base height of lower clouds and its increase for cumulonimbus clouds. An increase in the base height of lower cloudiness occurs from north to south. More meridional distribution is obtained for cumulonimbus clouds. The seasonal course of the lower cloudiness and cumulonimbus clouds base height in the south of the territory has a maximum in summer. Two maxima are observed in the center and in the north: for lower cloudiness in summer and spring and for cumulonimbus clouds in winter and summer. The results of the cluster analysis show a significant difference in the base height for cumulonimbus clouds (in comparison with lower cloudiness) at different stations, which is presumably due to differences in earth’s surface characteristics and station height above sea level, as well as regional features of atmospheric circulation and convective processes.
DIELECTRIC POLARIZING MIRROR FOR OPO SYSTEMS IN THE MID-IR RANGE
Authors: ЗИНОВЬЕВ М.М. , КУЗНЕЦОВ В.С. , ЮДИН Н.Н. , ПОДЗЫВАЛОВ С.Н. , СЛЮНЬКО Е.С. , ЛЫСЕНКО А.Б. , КАЛЬСИН А.Ю. , ВЛАСОВ Д.В. , ЧЕРЕМИС М.А.
Published: September 2024

Представлены результаты разработки поляризационного диэлектрического зеркала на подложке ZnSe для лазерных систем среднего ИК-диапазона. Расчет пленочной периодической структуры проводился в программном обеспечении Optilayer. В качестве материалов для создания интерференционного покрытия использовались сульфид цинка (ZnS) и фторид иттербия (YbF3). Определены оптические параметры этих материалов в широком спектральном диапазоне. Расчет пленочной периодической структуры проводился в программном обеспечении Optilayer, а само покрытие нанесено на подложку методом ионно-лучевого распыления. Порог лазерно-индуцированного пробоя диэлектрического зеркала излучением Ho:YAG-лазера с длиной волны 2,097 мкм составил 4 Дж/см2 при частоте следования импульсов 10 кГц и длительности импульса по полувысоте 30 нс. Зеркало апробировано в системе параметрического генератора на основе монокристалла ZnGeP2 (ZGP). Эффективность параметрического преобразования в резонаторе с кристаллом ZnGeP2 при использовании данного зеркала достигает 30%.

A polarization dielectric mirror on a ZnSe substrate is created for laser systems in the mid-IR range. The film periodic structure was calculated using the Optilayer software. Zinc sulfide (ZnS) and ytterbium fluoride (YbF3) were used as materials for the interference coating. The optical parameters of the materials used are determined in a wide spectral range. The interference coating of the structure calculated was deposited onto the substrate by the ion-beam sputtering method. The threshold value for laser-induced breakdown of a dielectric mirror by Ho:YAG laser radiation with a wavelength of 2.097 mm was obtained, which was 4 J/cm2 at a pulse repetition rate of 10 kHz and a pulse duration at half-height of 30 ns. The mirror was tested in an OPO system based on a ZnGeP2 single crystal; the conversion efficiency obtained with this mirror reaches 30%.
OPTICAL NON-LINE-OF-SIGHT COMMUNICATION: FIELD, LABORATORY, AND NUMERICAL EXPERIMENTS IN RUSSIA IN 2012-2022
Authors: БЕЛОВ В.В. , ТАРАСЕНКОВ М.В. , ПОЗНАХАРЕВ Е.С. , ФЕДОСОВ А.В. , АБРАМОЧКИН В.Н.
Published: September 2024

Приведен обзор выполненных в России работ, связанных с экспериментальными и теоретическими исследованиями по проблемам оптической связи вне пределов прямой видимости в воздушной и водной средах. Приводятся основные результаты полевых, лабораторных и численных экспериментов в ИК-, видимом и УФ-диапазонах длин волн. В лабораторных экспериментах в качестве рассеивающих сред использованы водно-глицериновая смесь и атмосферный воздух. В полевых экспериментах оптическая связь осуществлялась в приземном слое атмосферы, а также в искусственных и природных водоемах (в том числе в зимнее время через лед). Исследования выполнялись для компланарных и некомпланарных схем формирования каналов связи.

Experimental and theoretical studies of optical non-line-of-sight communication in air and water media performed in Russia in 2012-2022 are rewieved. The main results of field, laboratory, and numerical experiments in the IR, visible, and UV wavelength ranges are given. In the laboratory experiments, a water-glycerine and atmospheric air mixture were used as a scattering medium. In the field experiments, communication was implemented in the near-surface air layer, as well as in artificial and natural water reservoirs (including through ice). Investigations were performed for coplanar and non-coplanar schemes of communication channels.
ELECTRODE EFFECT ACTION ON THE DAILY VARIATION IN ATMOSPHERIC ELECTRIC FIELD IN SURFACE AIR LAYER
Authors: КУПОВЫХ Г.В. , ТИМОШЕНКО Д.В. , КЛОВО А.Г. , КУДРИНСКАЯ Т.В.
Published: September 2024

Для решения общих и специальных задач наземного мониторинга электрического поля атмосферы необходимо выделение глобальных факторов на фоне локальной изменчивости получаемых данных. Глобальная унитарная вариация потенциала ионосферы, наблюдаемая в суточном ходе электрического поля, искажается за счет электродного эффекта вблизи поверхности земли. Установлено, что структура образующегося электродного слоя сильно зависит от степени турбулентного перемешивания, удельной проводимости воздуха и высоты измерений электрического поля. Для моделирования суточного хода напряженности электрического поля использовано уравнение для полного электрического тока, вытекающее из теории электродного эффекта приземного слоя атмосферы. Результаты проведенных исследований могут быть полезны для решения ряда прикладных задач геофизики, в частности мониторинга электрического поля атмосферы.

To solve general and special problems of ground-based monitoring of the atmospheric electric field, it is necessary to identify global factors against the local variability of the monitoring data. The global unitary variation in the ionospheric potential, observed in the daily variation in the electric field, is distorted under the electrode effect near the earth's surface. The structure of the resulting electrode layer strongly depends on the degree of turbulent mixing, the specific conductivity of air, and the altitude of electric field measurement. Based on the equation for the total electric current, which follows from the theory of electrode effect of the surface air layer, we simulated daily variations in the electric field at different altitudes under different meteorological conditions. They revealed the dependence of the position and magnitude of the global extreme points of the electric field on the turbulent mixing coefficient, the electrical conductivity of air, and the electrode layer altitude. Our results can be useful for solving applied problems in geophysics, in particular, atmospheric electric field monitoring.