bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
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%.