Главная – Журналы – Поиск по журналам

22 июня 2023 г. исполнилось 75 лет Юрию Михайловичу Семёнову — выдающемуся ученому в области физической географии и ландшафтоведения, геохимии ландшафта, почвоведения, доктору географических наук, профессору.

Дано обобщение мирового опыта исследований по географии связи для определения будущих направлений познания пространственно-временного развертывания и функционирования телекоммуникационных сетей. С помощью авторского алгоритма семантического поиска публикаций в библиографических базах данных обнаружено около 400 статей по географии связи в научных журналах всех стран за период 1981-2020 гг. Анализ этих публикаций показал, что изучались шесть видов связи (оптоволоконная, мобильная, телефонная, почтовая, телеграфная и спутниковая) в рамках инфраструктурного, статистического, импактного, потокового и оптимизационного направлений географии связи. Для выявления трендов использовались методы скользящей средней и бипропорциональных индексов. Линейная экстраполяция трендов изменения количества публикаций по видам связи и научным направлениям позволила предположить, что в дальнейшем предпочтение будет отдаваться географическому изучению оптоволоконных и мобильных сетей в рамках инфраструктурного и статистического подходов при стремлении к оптимизации линейно-узловой структуры. На основе сравнительного анализа нерешенных задач установлено, что в будущем в первую очередь должны быть рассмотрены следующие метазадачи: перенос опыта географического изучения одного вида связи на другие виды, использование больших данных операторов связи для географического анализа функционирования сетей, переход от описательной к конструктивной географии связи, выявление географических закономерностей развертывания телекоммуникационных сетей и разработка концепции территориального телекоммуникационного комплекса. В качестве перспективных объектов исследования выделены сети межмашинного обмена информацией, мобильной связи 6G и полифункциональная.

Проанализировано понятие «система». Установлены основные свойства систем. Выявлено, что все ее элементы должны быть взаимосвязанными и находиться во взаимодействии, с внешней средой система взаимодействует как единое целое, а деление в ней происходит от целого к частям. Сделан вывод, что применительно к географическим объектам данные требования слишком жесткие, поскольку становится обязательным выполнение всех условий, свойственных системам. Это далеко не всегда возможно, поскольку для реализации целей, в соответствие с которыми формируется объект, может потребоваться учет независимых факторов. Показано, что не все географические и сопряженные с ними объекты - социально-географические и геоэкологические - соответствуют требованиям, предъявляемым к классическим системам, поскольку некоторые (а иногда и все) составляющие их компоненты (или влияющие факторы) не являются взаимно зависимыми. Приведен виртуальный пример задачи - выбора оптимального размещения объекта из нескольких альтернатив, состоящий из нескольких групп факторов, иллюстрирующий отсутствие прямых связей между некоторыми составляющими объекта. Такие объекты предложено называть несистемными. В отличие от систем, для них представляется возможным формировать структуру снизу вверх, от частного к общему, объединяя при необходимости составляющие объекта в группы, что позволяет последовательно усложнять объект исследования по мере необходимости. При этом ряд факторов, например, сезонных, могут изменять свою значимость со временем, что приводит к переходу объектов из состояния «система» в состояние «не-система» и наоборот. К аналогичным последствиям могут приводить факторы, влияние которых ограничено по пространству. Дана графическая интерпретация понятий «система» и «несистемный объект» в виде ориентированных графов, ребра которых представляют собой группы компонентов (влияющих факторов). При таком подходе системы могут рассматриваться как частный случай объектов, в которых все компоненты взаимосвязаны. В то же время системы могут быть составными частями сложных несистемных объектов.

Представлены результаты десятилетнего исследования локальных особенностей динамики горных ледников центральной части Азии - от широт средней тайги Прибайкалья и Забайкалья, гор степной зоны Монгольского Алтая и пустынной зоны Китая до холодных пустынь Гималаев. Выполнено дешифрирование разновременных космических снимков, что позволило получить количественную информацию об изменениях площади и длины ледников на ключевых участках исследуемых горных территорий. Эти данные увязаны с климатическими параметрами, абсолютной высотой, мерзлотой, морфологией и тектоникой хребтов, антропогенным воздействием. В ходе исследования выявлен общий тренд - отступание ледников с 1970-х гг. при повышении среднегодовой температуры воздуха в северном полушарии на 1,4-1,6 °С. Ускорение таяния, уменьшение площади и длины ледников фиксируется с 1990 по 2020 гг., когда было наиболее значительное потепление. Выделены следующие годы с температурой выше средней: 1990, 1995, 1997, 2002, 2005, 2007, 2008, 2011, 2012, 2016, 2019, 2020. В этот период также наблюдалось увеличение площади и длины некоторых исследуемых ледников в 2013-2015 гг. и в 2021 г., связанное с аномальными зимними осадками в 2012, 2013 и 2020 гг. Установлено, что в горах юга Восточной Сибири в эти годы наблюдалось замедление сокращения площади ледников, увеличение количества многолетних снежников и частоты схода снежных лавин. Выявлено, что от конечных морен Малого ледникового периода ледники в Сибири, Монгольском Алтае и хр. Алтынтаг отступили в среднем на 500 м, на хребте Карлыктаг - на 800-900 м, а в Гималаях (местность Лангтанг) - от 1 до 4,5 км.

Рассматриваются вопросы деградации почв, возможности сохранения и восстановления почвенного плодородия в южных районах Сибири. На основе синтеза материалов многолетних стационарных исследований раскрыт механизм эрозионных процессов, получены количественные данные о потерях почв в зависимости от основных факторов водной и ветровой эрозии. Особое внимание обращено на периодически экстремальный характер проявления процессов, вызывающих катастрофическую деградацию почв. Показаны закономерности изменения структуры процессов, требующих применения почвозащитных приемов земледелия. С запада на восток вдоль пояса степей и лесостепей юга Сибири изменяется механизм эрозии почв и скорости деградации почв. На юге Западной Сибири необходима защита почв от талого смыва, в Хакасии особую опасность представляет дефляция почв, в Прибайкалье и Забайкалье деградация почв усиливается совместным развитием процессов ливневого смыва и дефляции. Представлены результаты количественной картографической оценки эрозионной опасности земель с помощью эмпирических моделей потенциального смыва и дефляции для основных сельскохозяйственных районов на примере Иркутско-Черемховской равнины, Назаровской и Южно-Минусинской котловин. Отмечено снижение потерь почв от эрозии в результате социально-экономических реформ сельского хозяйства и значительного сокращения площади пахотных земель в начале 90-х гг. XX в. и в пореформенный период (2010-2017 гг.). В связи с отмечающимся в последние годы восстановлением пахотных угодий обоснована необходимость инвентаризационного крупномасштабного картографирования эрозионных процессов на юге Сибири. Оно будет основой для выбора политики природопользования, способствующей сохранению почвенных ресурсов.

Рассмотрены результаты исследования геохимии почв юга России, оценки загрязнения атмосферы и состояния здоровья населения некоторых городов Краснодарского края и Ростовской области. На протяжении более 30 лет проводилось неоднократное опробование почвы различных регионов (более 10 тыс. проб), населенных пунктов (около 3 тыс. проб), что позволило комплексно оценить состояние окружающей среды крупной биосферной структуры, где проживает почти 20 % населения России. Установлено повышение уровня загрязнения атмосферы, концентраций химических элементов в почвах. Выявлено негативное воздействие аэрального загрязнения на здоровье населения, что ведет к увеличению количества заболеваний верхних дыхательных путей. Самая высокая степень загрязнения воздуха аэрозолями на юге России отмечается в Новороссийске. Согласно результатам трехмерного анализа, максимальные показатели заболеваемости и смертности новорожденных выявлены в зонах со старой 1-2-этажной застройкой, минимальные - в зонах многоэтажной застройки. Показано, что заболеваемость населения снижается по мере увеличения этажа проживания. Подобное распределение заболеваемости свидетельствует о высоком уровне аэрозольного загрязнения атмосферы. В подтверждение токсичности загрязнения воздуха городов проведена эколого-геохимическая оценка твердой части аэрозолей в сравнении с природными дефляционными аэрозолями. Выявлены геохимические особенности различных источников аэрозолей в атмосферном приземном слое. Установлено, что техногенные аэрозоли обогащены рядом химических элементов, но особенно интенсивно полиметаллами Ag, Pb, Cu и Zn - элементами, которые не характерны для местной геологической обстановки и промышленной специфики.

Показаны принципы ландшафтного анализа территории и продемонстрирован опыт поэтапной реализации этих принципов (функционального, комплексного, динамического, классификационно-иерархического, дискретного) для оценки противопожарной устойчивости лесных геосистем юга Селенгинского среднегорья. Практическое выражение поэтапной реализации данных принципов заключается в анализе ландшафтообразующих факторов и условий, в выборе комплексных показателей функционирования геосистем, в создании ландшафтно-информационной основы оценки, в совместном анализе полученных данных комплексных показателей и ландшафтно-типологической карты с последующей оценкой противопожарной устойчивости разных типов лесных геосистем. В рамках указанной программы исследований проанализированы внутриландшафтные условия и особенности лесных геосистем (рельеф, характер подстилающих пород и почв, растительность), определяющие их противопожарную устойчивость, и построена ландшафтно-информационная основа (ландшафтно-типологическая карта) лесных геосистем. В качестве комплексного показателя выбрана величина приповерхностной температуры, которая характеризует уровень влагообмена между компонентами геосистем, определяющего микро- и мезоклиматические особенности ландшафтов. С целью определения влагообменного потенциала проведен совместный анализ индексных изображений, характеризующих приповерхностные температуры (LST) и влажность (NDMI), которые рассчитаны на базе инфракрасных каналов космических снимков Landsat 8 OLI и TIRS. Лесные геосистемы с высокой противопожарной устойчивостью отличаются более высоким уровнем влагообмена и минимальными значениями приповерхностных температур. Далее выполнен совместный анализ полученных результатов методом наложения данных: на индексные изображения LST и NDMI наложена сетка ландшафтных выделов карты для выявления модальных значений приповерхностной температуры, характерной для каждого типа геосистем. На основе полученных данных проведена экспертная оценка и построена карта противопожарной устойчивости разных типов лесных геосистем. Выявлено, что минимальный уровень противопожарной устойчивости характерен для сосновых остепненных, местами мертвопокровных, лесов на равнинах и предгорных возвышенностях, сложенных эоловыми и делювиально-пролювиальными отложениями на почвах легкого механического состава. Достоверность результатов оценки противопожарной устойчивости геосистем подтверждена анализом фактической горимости лесов, проведенным на основе временного ряда космических снимков Landsat за последние 50 лет, когда пожарами было затронуто примерно 51 % площади всех лесов исследуемой территории.

Установлены тенденции формирования лесов на залежах разных лет, выступающих в настоящее время в качестве пастбищных угодий, на постаграрных территориях Западного Забайкалья. При оценке характера восстановительной динамики лесов на залежах был максимально учтен типологический и видовой составы фитоценозов окружающих территорий, не использованных ранее под распашку. В формирующихся травянистых сообществах на залежах и степных участках установлено присутствие древесных пород - сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), редко лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), иногда присутствует ильм низкий (Ulmus pumila L.). Определено, что в растительных сообществах, выведенных из интенсивного пастбищного оборота, наблюдается постепенное восстановление ярусности, увеличение видового разнообразия растений и их обилия в сообществах. Наряду с этим отмечено активное внедрение сосны в травянистые (степные) сообщества, состоящие из видов растений, характерных для лесостепи и степей. Установлено, что возрастной состав деревьев сосны варьирует от 2-5-летних экземпляров, до 20-25-летних деревьев, представленных отдельными группами повсеместно на залежах. Отмечено, что на участках залежей, близко примыкающих к сомкнутому древостою, наблюдается достаточно сомкнутый подрост, независимо от орографических особенностей территории. В напочвенном покрове таких группировок выявлено существенное присутствие видов растений, характерных для зональных светлохвойных лесов. Вероятно, это связано с началом этапа формирования светлохвойной тайги зонального типа. Сдерживающим фактором развития лесов на залежах и степных участках в районе исследований следует считать возможное усиление антропогенных воздействий, главным образом пастбищных режимов, за счет становления фермерских хозяйств. Часто имеют место периодические, вызванные деятельностью человека, пожары («палы») в целях сохранения пастбищных угодий. Отмечены и простые вырубки подроста сосны как на залежах, так и на примыкающих территориях. Во многом это имеет определяющее значение для возможности формирования и развития лесов на постаграрных территориях в ближайшей перспективе.

Впервые изучено содержание 14 полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в почвах г. Северобайкальска (Республика Бурятия) и дана эколого-геохимическая оценка их загрязнения в разных функциональных зонах города. Определены основные источники ПАУ - выбросы теплоэнергетического комплекса, работающего на канско-ачинских бурых углях, железнодорожного транспорта и автотранспорта, а также нефтебазы, формирующие обширные высококонтрастные аномалии ПАУ в почвах на северо-востоке, северо-западе и юге города. Выявлено, что в составе используемых бурых углей преобладают флуорантен, бензо(b)флуорантен и фенантрен, сумма ПАУ составляет 5,44 мг/кг, в золе ТЭЦ она в 20 раз меньше, чем в буром угле. В верхних (0-10 см) горизонтах почв г. Северобайкальска суммарное содержание ПАУ составляет в среднем 0,441 мг/кг, что в 4 раза выше фонового уровня. Установлено, что состав ПАУ в городских почвах не отличается от природных аналогов, в нем доминируют флуорантен, пирен и бензо(b)флуорантен. Сумма 2-4-кольчатых ПАУ в 1,5-2,9 раза превышает сумму 5-6-кольчатых. Степень загрязнения почв ПАУ определяется уровнем техногенной нагрузки, который зависит от функциональной принадлежности территории. Сделан вывод, что наиболее сильно загрязнены ПАУ почвы селитебной усадебной и промышленной зон, наименее - селитебной многоэтажной зоны. Содержание БаП в почвах промышленной зоны превышает ПДК в среднем в 1,5 раза, селитебной усадебной - в 1,3 раза. Максимальные превышения достигают 31 ПДК в северо-восточной аномалии. При учете вклада других ПАУ, выраженных через эквивалентное количество БаП в почвах, средняя кратность превышения ПДК по БаП возрастает до 2,3 раза, а в промышленной и селитебной усадебной зонах - до 3,4 и 3,6 раза соответственно. Установлено, что 34 % почв города имеет допустимый уровень загрязнения ПАУ, 23,4 % - опасный и очень опасный, что угрожает здоровью населения и может вызвать ухудшение состава вод в оз. Байкал.

Проведено исследование валового содержания редкоземельных элементов (скандия, иттрия, лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция) в торфяной залежи верхового болота в долине р. Дубчес (Красноярский край). Выявлено, что возраст придонного слоя торфа составляет 13 617 ± 190 кал. л. н. Рассмотрены основные источники поступления редкоземельных элементов в торфяную залежь болота. Это подстилающие породы, атмосферные аэрозоли, региональные и локальные лесные пожары, геохимия торфов. Отмечено, что атмосферные аэрозоли и региональные лесные пожары мало влияли на концентрацию элементов в исследованных торфах. Основными источниками привноса редкоземельных элементов в торфяную залежь служили подстилающие породы и окислительно-восстановительная среда в инициальный период формирования болота. В ходе исследования установлено, что содержание редкоземельных элементов в верховых, переходных и низинных торфах ниже кларка, а все элементы рассеяны. В верховых и переходных видах торфа наиболее рассеяны церий, тербий и гольмий, а в низинных - церий и тербий. При этом концентрации скандия и иттербия в низинных видах торфа близки к кларку почв. Сделан вывод, что в различных видах верхового и переходного торфов концентрация редкоземельных элементов вниз по профилю почти не изменяется. Их незначительное накопление отмечено только в приповерхностных слоях 0,30-0,35 м. В пирогенных прослойках на глубинах 2,65, 2,90, 3,15 и 3,25 м зафиксировано повышенное содержание почти всех редкоземельных элементов относительно вышележащего слоя торфа. В низинных видах торфа в интервале глубин 4,0-3,75 м отмечена максимально высокая концентрация всех элементов. Высказано предположение о том, что основным источником поступления редкоземельных элементов в инициальной стадии развития болота могли служить постилающие породы древнего ледникового происхождения.