Отчет ИВМ СО РАН за 2003 годИнтеграционные, целевые, экспедиционные проекты, гранты СО РАН
Междисциплинарные интеграционные проектыПроект № 115: «Новые подходы в исследовании биологии клеток на базе поляризационной сканирующей проточной цитометрии: динамика функций распределения клеточных элементов, характеризация клеток в реальном времени с решением обратной задачи светорассеяния для индивидуальных частиц, межклеточное взаимодействие и влияние окружения в популяционной микробиологии» Организации-исполнители: Координаторы: Исполнитель от ИВМ СО РАН: Отработана методика проведения эксперимента на проточном сканирующем цитометре для водных взвесей частиц с адсорбированным слоем органического вещества. В модельной среде в качестве органического вещества (ОВ) использовался раствор гуминовых кислот — компонент, постоянно присутствующий в природных водах. В качестве модельного взвешенного вещества применялись суспензии полистирольных латексов и каолина (с размерами и концентрациями, близкими к природной взвеси), вносящего значительный вклад в состав терригенного вещества водоемов. Расчет содержания адсорбированного органического вещества (АОВ) и ОВ, оставшегося в пробах, проводился сравнением спектров поглощения света. При этом чисто растворенным органическим веществом считалось то, которое проходит через фильтр с порами 0.2 мкм. Размер и показатель преломления взвешенных модельных частиц, или ОМД, определялся по интегральной и «пролетной» индикатрисам светорассеяния. Показано, что сорбционная способность латексных частиц незначительна, что согласуется с литературными данными. Разнообразие «пролетных» индикатрис частиц каолина объясняется сложной нерегулярной формой последних (данные электронной микроскопии), вследствие чего частицы глины различным образом ориентируются в проточной системе СПЦ; нельзя исключать и наличие внутренней структуры исследуемых частиц. В таком случае полезным может быть использование усредненных характеристик. Сравнение экспериментальных индикатрис минеральных частиц и ОМД, полученных усреднением по 800 измерениям для каждой пробы, с рассчитанными по теории Ми для взвесей однородных и двухслойных шаров с обратно-степенным распределением частиц по размерам подтвердило полученные экспериментальные зависимости. Основные публикации:
(Лаборатория биологической спектрофотометрии)
Проект № 121: «Хронология и периодичность глобальных изменений климата и природной сферы в позднем кайнозое Сибири и их воздействие на человека» Организации-исполнители: Координаторы: Исполнитель от ИВМ СО РАН: Определены периоды, когда прирост или уменьшение суммы осадков статистически достоверны. Это период с ноября по январь, когда сумма осадков увеличивается на Урале и в Западной Сибири; май — июнь, когда на территории Сибири нет ни одной станции с достоверным повышением суммы осадков и для большей части сумма осадков достоверно понижается; в июле на территории Забайкалья происходит статистически значимое повышение уровня осадков, а на территории Западной Сибири и на севере Восточной происходит статистически значимое понижение уровня осадков. Причем в Западной Сибири происходит увеличение июльских температур, а в Забайкалье и на большей части Восточной понижение. Были также вычислены коэффициенты корреляции и линейная регрессия между среднемесячными температурами, вычисленными для всего Северного полушария, и среднемесячными температурами, измеренными на станциях. При вычислении коэффициентов линейной регрессии с введенным временным сдвигом статистическая достоверность результатов резко падает, тем не менее существуют зоны, для которых такая зависимость существует. Также предпринята попытка связать такое явление, как El Nino, c температурой Северного полушария. Поскольку возникновение El Nino, как и флуктуации других океанских течений, можно определить по изменениям концентраций хлорофилла, были вычислены коэффициенты корреляции между концентрациями хлорофилла по данным SeaWiFs и среднемесячными температурами Северного полушария, причем была предусмотрена возможность как синхронного влияния, так и запаздывания реакции аномалий температуры на несколько месяцев. Хотя в районе El Nino существуют участки с повышениями абсолютной величины коэффициента корреляции, однако существенно большая связь с аномалиями температуры Северного полушария наблюдается между районом Индийского океана к югу от полуострова Индостан. Максимальная реакция наблюдается через 2 месяца после возникновения аномалий океанических течений и полностью исчезает через 4 месяца. В настоящее время проводятся поиск взаимосвязей крупномасштабных океанических явлений с флуктуациями температуры в различных районах Сибири. Основные публикации:
(Отдел прикладной информатики)
Проект № 131: «Гидродинамика вод Байкала» Координатор: Организации-исполнители: Исполнитель от ИВМ СО РАН: Изучена устойчивость стационарного движения плоского слоя со свободной границей в модели микроконвекции. Численно построены нейтральные кривые в зависимости от параметров задачи. Обнаружен новый механизм неустойчивости, связанный со сжимаемостью жидкости (В. К. Андреев, Е. А. Рябицкий). Построено новое точное решение уравнений тепловой конвекции. Основные публикации:
(Отдел дифференциальных уравнений механики)
Проект № 137: «Комплексный мониторинг Большого Васюганского болота: исследование современного состояния и процессов развития» Координатор: Организации-исполнители: Исполнитель от ИВМ СО РАН: Создана база данных основных климатических параметров территории Большого Васюганского болота и геоинформационный комплекс для их обработки. Комплекс позволяет создавать карты и диаграммы, демонстрирующие сходство и различие в тенденциях изменения климатических параметров для района больших Васюганских болот, выявлять климатические параметры, наиболее сильно влияющие на биоценозы больших Васюганских болот. Вычисляются такие показатели, как континентальность, индекс сухости, средние и суммарные показатели за произвольный период, вариабельность, срок наступления первой теплой недели, последней теплой недели, первой холодной недели, последней холодной недели, сумма активных температур, температура самой холодной недели, конец заморозков, длина периода без заморозков, количество дней со средней температурой, лежащей внутри заданного интервала, длина максимального сухого интервала с температурой выше пороговой. Проведена классификация по типам климатических изменений на территории больших Васюганских болот и прилегающим к ним станциям на основании трендов среднемесячных температур за период с 1936 по 1990 гг., выявлено 7 классов. Большая часть станций, расположенных на территории больших Васюганских болот, характеризуется разнонаправленностью трендов в разные месяцы, в то же время отчетливо просматривается влияние климатических процессов, происходящих южнее. Если на севере периоды потепления ограничены двумя — тремя месяцами в году, то в данном районе преобладают периоды потепления. Стоит отметить, что на большей территории Сибири такое влияние отсутствует. Сумма осадков за год достоверно уменьшается на большей части Васюганских болот (за исключением Колпашева), причем основное уменьшение приходится на май-июль. При этом индекс сухости достоверно меняется только в июле. Сумма активных температур с порогом 25 (температура, отрицательно влияющая на рост хвойных) достоверно увеличивается. Достоверно увеличивается также температура самой холодной недели года, что может способствовать проникновению новых видов растений на данную территорию. Основные публикации:
(Отдел прикладной информатики)
Проект № 138: «Сибирская геосферно-биосферная программа: интегрированные региональные исследования современных природно-климатических изменений» Координаторы: Организации-исполнители: Исполнитель от ИВМ СО РАН: Выполнено исследование по выявлению набора климатических параметров, наиболее сильно влияющих на биоценозы Сибири. База данных основных климатических параметров включает в себя среднемесячные данные по температуре и осадкам с 590 метеостанций и вычисленные по ним сезонные и средне годовые величины, а также ежедневные данные по температуре (минимальной, максимальной и средней) и осадкам с 86 метеостанций Сибири и Дальнего Востока за период с 1900 по 1995 гг. Разработан макет ГИС для отображения пространственного распределения климатических параметров. Система позволяет создавать карты и диаграммы, демонстрирующие сходство и различие в тенденциях изменения климатических параметров для территории Сибири, выявлять климатические параметры, наиболее сильно влияющие на биоценозы. С помощью разработанных средств определены периоды, когда прирост или уменьшение суммы осадков статистически достоверны. Это период с ноября по январь, когда сумма осадков увеличивается на Урале и в Западной Сибири; с мая по июнь, когда на территории Сибири не наблюдается ни одной станции с достоверным повышением суммы осадков и для большей части сумма осадков достоверно понижается; в июле на территории Забайкалья происходит статистически значимое повышение уровня осадков, а на территории Западной Сибири и на севере Восточной происходит статистически значимое понижение уровня осадков. При этом в Западной Сибири происходит увеличение июльских температур, а в Забайкалье и на большей части Восточной — понижение. Основные публикации:
(Отдел прикладной информатики)
|
||||||||||||||||||||||||
| Webmaster |