Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Обнаружен перспективный способ зондирования катастрофических явлений
Международная группа ученых, в состав которой вошел радиофизик Санкт-Петербургского университета, исследовала возможность применения резонанса Шумана для изучения окружающей среды. Оказалось, что его можно эффективно использовать для дистанционного зондирования гроз и различных катастрофических явлений.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. Резонансом Шумана называют явление образования стоячих электромагнитных волн сверхнизких частот между поверхностью Земли и ионосферой – верхним слоем атмосферы, который отличается высокой концентрацией свободных электронов и ионов. Источником стоячих волн сверхнизких частот чаще всего выступают разряды молний.
Резонанс Шумана считается эффективным инструментом для изучения окружающей среды – например, с его помощью можно вести мониторинг всемирной грозовой активности. Конвекции атмосферы над нагретой землей создает облака, а мощная конвекция приводит к их электризации и возникновению гроз. Так, чем выше температура поверхности земли, тем сильнее конвекция над ней и тем сильнее электризуются возникающие облака.
Наблюдающийся в настоящее время рост температуры на планете может привести к увеличению интенсивности гроз и, соответственно, к возрастанию энергии колебаний глобального электромагнитного резонанса – резонанса Шумана.
Физики Санкт-Петербургского университета изучили, как можно использовать резонанс Шумана для дистанционного зондирования полевых источников вулканогенного происхождения – ударов молнии над вулканом Тонга в Полинезии во время его извержения 15 января 2022 года. Это извержение стало самым сильным на Земле за время проведения спутниковых наблюдений.
Как пояснил заведующий учебной лабораторией компьютерного моделирования СПбГУ Юрий Галюк, этот объект показателен, поскольку во время извержения вулкана рядом была зафиксирована так называемая «грязная гроза» – погодное явление, при котором в облаке пепла, поднимающегося из жерла вулкана, образуются молнии. Во время извержения Тонга была зафиксирована самая мощная молниевая активность за всю историю наблюдений и самая высокая частота разрядов – более 2600 вспышек в минуту, то есть более 40 вспышек за одну секунду. При этом в обычных условиях над океанами, где и расположен вулкан Тонга, грозы замечают примерно в десять раз реже, чем над континентами, и они менее мощные.
Исследователи сравнили данные, собранные во время извержения вулкана двумя наблюдательными пунктами в Италии, с компьютерной моделью полости «поверхность Земли – ионосфера», основанной на данных Всемирной сети локализации молний. Ученые проанализировали электромагнитное излучение в полосе резонанса Шумана, используя для этого вектор Умова – Пойнтинга – физическую величину, которая показывает направление движения потока энергии в электромагнитном поле.
Наблюдения показали, что электромагнитная волна, зафиксированная во время основной фазы извержения Тонга, исходила из компактной области вокруг вулкана – вулканического облака, в котором активно били молнии. Судя по полученным данным, извержение и сопровождавшая его «грязная гроза» увеличили наблюдаемый уровень мощности потока сверхнизких частот в шесть раз по сравнению со спокойным состоянием. Это означает, что уровень локальной грозовой активности в вулканическом облаке оказался значительно выше уровня грозовой активности, наблюдавшейся на всей остальной планете до взрывной фазы извержения и после ее окончания.
Исследователи пришли к выводу, что глобальный электромагнитный резонанс Шумана может служить эффективным инструментом для дистанционного зондирования катастрофических явлений, так как позволяет однозначно определить местонахождение компактных зон грозовой активности. При этом на наблюдаемые параметры глобального электромагнитного резонанса способны повлиять практически любые события, происходящие на планете – например, землетрясения, которые сказываются на физических свойствах тонкого слоя атмосферы между Землей и нижней ионосферой. Грозы в этом контексте рассматриваются учеными как источник естественного радиоизлучения.
«Изучать электромагнитные колебания на сверхнизких частотах – практически искусство, поскольку для приема таких волн требуется очень чувствительная аппаратура и соответствующая окружающая обстановка. Для наблюдений шумановского резонанса необходимо не только создать высокоточную аппаратуру, но и найти место для обсерватории с достаточно низким уровнем природных и индустриальных помех. Так, на показания может повлиять даже движение деревьев, животных или людей рядом с приемником, а добиться полного спокойствия в природных условиях практически невозможно», – пояснил радиофизик СПбГУ Юрий Галюк.
В исследовании приняли участие сотрудники Санкт-Петербургского государственного университета и Института физики Земли РАН, Института радиофизики и электроники имени А. Я. Усикова НАНУ, Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина, Института сейсмоэлектромагнетики Хаякавы, Исследовательского центра по созданию устойчивых обществ b Исследовательского центра передовых беспроводных технологий и коммуникаций в Токио, Бергенского университета, Неаполитанского университета и Национального института ядерной физики, а также независимый исследователь из Кумьяна.
Telegram 
Дзен 
VK Городище Саньсиндуй известно археологам прежде всего своими бронзовыми масками и нефритовыми ритуальными предметами. Ученые из Сычуаньского университета нашли на этом памятнике артефакт, который заставляет пересмотреть представления о том, насколько далеко на юг проникали передовые металлургические технологии в эпоху Шан.
Итальянские исследователи доказали, что за столетие до знаменитого извержения Везувия, во время осады Помпеев армией римского полководца Луция Корнелия Суллы в I веке до нашей эры, город обстреливали из полибола — скорострельного оружия эпохи Античности.
Современные металлические имплантаты для суставов сегодня успешно заменяют изношенные кости, но часто оказываются слишком жесткими для организма. Со временем это приводит к разрушению ткани вокруг протеза, его расшатыванию и необходимости повторной операции. Перспективной альтернативой считаются углерод-углеродные композиты, которые способны «срастаться» с живой костью. Однако до сих пор инженеры не могли точно предсказать, как именно этот процесс влияет на прочность конструкции, используя для расчетов упрощенные и неточные модели. Ученые Пермского Политеха впервые разработали модель, которая впервые реалистично описывает врастание кости в имплантат и позволяет точнее прогнозировать его долговечность.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Арахнологи описали новый вид пауков, который копирует облик мертвой особи, пораженной паразитическим грибом, чтобы хищники меньше обращали на него внимание. В природе такой гриб заражает хозяина и воздействует на его нервную систему, после чего заставляет подниматься на возвышенность, откуда легче распространять споры. Открытие расширит представления ученых о мимикрии у животных.
20 марта Московскому авиационному институту исполняется 96 лет. За эти годы университет прошел большой путь становления, и во многом его развитие определяли люди, посвятившие себя науке и подготовке инженерных кадров. Один из таких — выдающийся ученый, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Борис Семенович Зечихин. Более 70 лет его жизнь неразрывно связана с кафедрой 310 «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» и НИО-310 МАИ. Научная и педагогическая работа Бориса Семеновича получила широкое признание в России и за рубежом, а его вклад в развитие электромеханических специальностей и подготовку инженерных кадров оказал существенное влияние на отечественную авиационную и электротехническую промышленность. Сегодня Борис Семенович продолжает свою работу, участвует в проектах по созданию электрических и гибридных силовых установок, передает опыт и знания молодым специалистам в рамках развития Передовой инженерной школы и всего МАИ в целом.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
За 10 лет лежания в почве сигаретные фильтры не растворились, а лишь замаскировались под грязь. Их пластиковые волокна распались на микрочастицы, намертво склеились с минералами и превратились во вторичный микропластик. Более того, на пятом году гниения мусор начал отравлять землю с новой силой.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно