Том 42, № 4 (2023)

Появление в атмосфере избыточной концентрации парниковых газов, которые, накапливаясь в ней, поглощают тепловое излучение Земли и частично возвращают его на земную поверхность, приводит к стремительному росту глобальной средней температуры воздуха и, как следствие, изменению климата. К парниковым относятся газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и активным поглощением в тепловом инфракрасном диапазоне. В настоящей работе предложена новая методика регистрации спектров парниковых газов CO₂ и CH₄. Представлен макет, разработанный на базе динамического фурье-спектрометра, который регистрировал спектры ИК-поглощения в диапазоне длин волн 1.0–1.7 мкм со спектральным разрешением 10 см^–1. Проведена долговременная запись коэффициента пропускания атмосферы в условиях городской застройки. По полученным данным осуществлялся контроль интегральной и объемной концентраций CO₂ и CH₄. Показано, что поведение временны́х зависимостей объемных концентраций углекислого газа и метана хорошо отражает степень загруженности дорог. Уменьшение объемной концентрации в вечернее время объясняется увеличением оптической трассы и дополнительным захватом массы воздуха, находящегося за пределами области интенсивного движения.

Поверхность потенциальной энергии (ППЭ) реакционной системы H + O + C₂H₄, которая играет важную роль в окислительной конверсии углеводородов в целом, была теоретически исследована с использованием различных квантовохимических методов. На ППЭ, соответствующей реакции атома кислорода с этиленом, локализован ряд ранее неизвестных интермедиатов, проанализированы возможные пути их дальнейшего превращения. Получены данные относительно последовательности энергетических уровней образования этоксильного радикала, представлена детальная диаграмма энтальпий мономолекулярных реакций его распада и изомеризации, сделан вывод о вероятности их протекания. Полученные результаты дают возможность оценочно ранжировать отдельные элементарные акты в процессах горения и окисления углеводородов и оценить вероятность различных направлений превращения химических компонентов в исследуемых системах.

Представлены результаты экспериментальных исследований влияния газодисперсных параметров потока аэровзвеси частиц алюминия: среднего диаметра частиц d₃₂ и коэффициента избытка воздуха α, на скорость распространения пламени. Получены зависимости видимой скорости распространения пламени, u_f, от коэффициента избытка воздуха α для порошков алюминия марок АСД-1 с d₃₂ = 17.4 мкм и АСД-4 с d₃₂ = 7.4 мкм. Установлено, что количество максимумов и их расположение на графике зависимости u_f(α) определяется размером частиц. Для обеих марок порошков в богатой области (α ≈ 0.2) на графике зависимости u_f(α) имеется максимум. Для частиц алюминия с d₃₂ = 17.4 мкм при увеличении α скорость распространения пламени монотонно уменьшается. Для частиц с d₃₂ = = 7.4 мкм имеется второй максимум в области стехиометрических составов аэровзвеси (α ≈ 1.0). Количество и расположение максимумов и их изменение в зависимости от среднего диаметра d₃₂ позволяет сделать определенные выводы о механизме горения частиц алюминия.

Представлены результаты измерения радиационных характеристик атомных компонент ударно-нагретого воздуха в вакуумно-ультрафиолетовой области. Эксперименты проведены в ударной трубе STS Института механики МГУ при скоростях ударной волны 7.3–10.7 км/с и начальных давлениях в камере низкого давления 0.125, 0.2 и 0.25 Торр. Построена аналитическая модель радиационного процесса, учитывающая поглощение излучения при его прохождении поперек ударной волны вдоль луча наблюдения. Обработка с помощью этой модели экспериментальных зависимостей интенсивности излучения от времени для основных полос излучения позволила предложить радиационный метод определения электронной температуры ударно-нагретого газа. Представленные данные сравниваются с экспериментальными результатами, полученными другими методами.

В применении к экспериментальным измерениям параметров нейтральной компоненты в ионосфере Земли проанализировано распространение квазигармонических импульсов акустико-гравитационных волн (АГВ) ограниченной длительности в изотермической атмосфере. Получен критерий слабых искажений импульсных сигналов при их распространении на значительные расстояния. Рассмотрены также отражение и преломление таких импульсов атмосферными слоями с параболической зависимостью равновесной температуры в них от высоты. Показано, что при выполнении определенных условий импульсы АГВ могут распространяться без искажений на большие расстояния.

Методом резонансной флуоресценции атомов хлора в проточном реакторе в диапазоне температур 273–366 K была измерена константа скорости реакций атома хлора с сероводородом, значение которой уменьшалось при увеличении температуры в реакторе. Такое поведение константы скорости можно было бы объяснить тем, что данная реакция протекает на поверхности реактора. Однако опыты, проведенные при разных условиях диффузии реагентов к поверхности реактора, показали, что реакция атома хлора с сероводородом протекает в объеме.