тепловая деформация турбулентного потока в трубах и

ВЫРАЖЕННОСТЬ ФЛЮИДОПРОВОДЯЩИХ СТРУКТУР
ШЕЛЬФА КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ МОРЕЙ ЮГО-ВОСТОКА
РОССИИ НА КОСМИЧЕСКИХ СНИМКАХ
М.Ж. Шевырева
Научный руководитель старший преподаватель С.Л.
Шевырев
Дальневосточный Федеральный Университет, г.
Владивосток, Россия
В связи с необходимостью ведения нефтепоисковых работ на
шельфе Дальневосточных морей актуальным может быть уточнение роли
региональных разломов и сопутствующих им трещинных структур в
миграции и формировании условий для обнаружения скоплений
углеводородного сырья.
Наше исследование призвано рассмотреть выраженность
флюидопроводящих структур шельфа морей Юго-востока России на
космических снимках. Трещинные структуры могут играть роль в
миграции и диссипации флюидов (в том числе углеводородов) на
континентальном шельфе. В настоящей работе рассматривается
возможность установления влияния эндогенного фактора на формирование
планктонных сообществ, а также связь тектонической структуры и
аномальных концентраций тяжелых углеводородов.
Нами изучались закономерности изменения фитобиоценозов залива
Петра Великого по наблюдениям спректрорадиометра Modis в течении
вегетационного сезона.
В качестве ведущего фактора, определяющего концентрацию
хлорофилла в поверхностном слое воды рассматриваются ее температура
(при прогреве воды интенсифицируется развитие фитобиоценозов) и
трофность (наличие источников и режим поступления биогенов).
Эвтрофирование происходит при обогащении воды биогенными
элементами и органическим веществом, вызывающими ускоренный рост
водорослей и высших растений.[1,2,5] Биогенные вещества попадают в
водоем вследствие деятельности рек, коммунальных и промышленных
стоков и сжигания ископаемого топлива.
Спутниковые наблюдения, включающие до 13 последовательных
сцен Modis, обрабатывались в программе Seadas 6.4. С помощью
программы l2gen генерировались продукты спутниковых данных до
второго уровня обработки. Осуществлялась генерация продуктов
«хлорофилл а» (chlor_a) и «температура поверхности» («sst»).
Локализация максимальных концентраций хлорофилла тяготеет к
положению основных источников биогенных элементов, расположенных в
Амурском заливе (сточные сооружения Владивостока, устье р.
Раздольная), а также в заливе Посьета. Установлено локальное
превышение фоновых концентраций в акватории залива Петра Великого и
прилегающей акватории. На ряде станций Амурского залива существенно
76
превышен критический уровень концентрации хлорофилла, установленный
[6] в 8 мкг/л.
По нерегулярной сети станций (50 станций) производился сбор
данных (sst и chlor_a) с вычислением параметров связи температуры и
концентрации хлорофилла: коэффициентов корреляции r и ковариации
cov(t, chlor_a).
Нами была составлена карта регионов залива Петра Великого,
включающего 2 региона.
Анализ хода кривых температуры и концентрации хлорофилла
позволил определить динамику состояния водных экосистем залива Петра
Великого. Она различна для Амурского и Уссурийского заливов, а также
для мористой части залива Петра Великого. Если для Амурского и
Уссурийского заливов с существенным влиянием рек и антропогенной
деятельности, малых глубин и прогревом вод, концентрация хлорофилла
возрастает постепенно с увеличением температуры, а затем постепенно
уменьшается; то для мористой части наблюдается пик в начале
вегетационного сезона, затем резкое уменьшение концентрации
хлорофилла, а затем постепенное ее увеличение, т.е. в данном случае
влияние температуры не является руководящим фактором для
формирования фитобиоценозов. Такая динамика характерна для
выделенных акваторий мористой части залива Петра Великого.
Учеными, занимающимися мониторингом концентраций метана
для акваторий морей Дальнего Востока России [3] установлено
постепенное увеличение концентрации метана для акваторий Охотского и
Японского морей с наступлением осени. Сопоставление «зоны обратной
связи», установленной для температуры и хлорофилла, согласуется с
исследованиями [6], показавшими наличие повышенных концентраций
метана в водах залива Петра Великого к югу от островов Путятин и
Аскольд, которые, как предполагается, связаны с сейсмической
активностью в подстилающей акваторию залива земной коре в 2008-2010
годах. О связи эманации углеводородов из недр и развитием биосообществ
указывалось [4]
Возможно, наличие такой обратной связи температуры и
хлорофилла свидетельствует об эндогенном притоке биогенов, не
фиксируемом на единичном снимке, но отражающемся в жизненном цикле
водных экосистем.
В пределах акватории залива Петра Великого, нами изучались
разломные структуры бухты Новгородская, являющиеся продолжением
структур континента. Здесь по данным газогеохимического опробования,
проведенного ТОИ ДВО РАН (А.И. Обжиров и др.) выявлены аномалии
углеводородов (в том числе пропана и бутана).
С целью выявления связи с геологическим строением и
тектонической нарушенностью пород были задействованы дистанционные
космические исследования. Последние включали в себя изучения
структурного рисунка, наблюдаемого на космическом снимке.
77
Выводы
По акватории залива Петра Великого наблюдается изменчивая
картина сезонной динамики зависимости концентраций хлорофилла и
температуры, измеренных по спутниковым данным.
Пространственное распределение коэффициента корреляции и
ковариации этих параметров позволяет провести районирование
акватории. Для выделенных районов можно предположить различные
условия существования морских экосистем и факторы, влияющие на них.
Сопоставление морфологии регионов с отрицательной обратной
связью хлорофилл и температуры с полями метана (по [3]) позволяет
предположить их выраженность на дистанционной основе в сезонной
изменчивости концентрации хлорофилла и ее зависимости от температуры.
Для бухты Новгородская (соответствующая затопленной морем
части Краскинской вулкано-тектонической структуры) сопоставление
рассчитанных карт структурных параметров с аномалиями углеводородов,
обнаруженных в скважинах работами предшественников позволяет
выявить связь полей тектонической нарушенности территории с ее
газогеохимическими особенностями.
Красинский и Виноградный разломы, к которым приурочены
газогеохимические аномалии в скважинах выражены в локальных
максимумах значений фрактальной размерности Минковского и плотности
трещин.
Таким образом, данные космического мониторинга помогают
выявить разломы, активные на современном этапе с выяснением их роли в
тектоническом строении и развитии территории, а также формировании
газогеохимических аномалий.
Литература
1.
2.
3.
4.
5.
Воронков П.П. Гидрохимический режим залива Петра Великого
Японского моря // Вопросы химии моря / ред. П.П. Воронков. Л.:
Гидрометиоиздат. 1941. С.42-102.
Звалинский В.И., Тищенко П.П., Михайлик Т.А., Тищенко П.Я. Оценка
экологического состояния залива Петра Великого // Современное
экологическое состояние залива Петра Великого Японского моря:
монография / отв. ред. Н.К. Христофорова. Владивосток. 2012. С. 75113
Обжиров А.И., Соснин В. А. и др. Мониторинг метана в Охотском море /
отв. ред. А.И.Обжиров, А.Н.Салюк, О.Ф.Верещагина. Владивосток:
Дальнаука, 2002. 250 с.
Пестрикова Н.Л., Обжиров А.И. Распределение метана и газогидратов
на Сахалинском восточном склоне Охотского моря // Подводные
исследования и робототехника. 2010. №1. С. 65-71.
Andersen J.H., Schlüter L., and A.Erterbjerg G. Coastal eutrophication:
recent developments in definitions and implications for monitoring strategies
// J. Plancton Research. 2006. V. 28. P.621-628.
78
6.
OECD Eutrophication of Water, Monitoring Assessment and Control.
Organization of Economic Cooperation and Development, Paris, 1982
РАННИЕ СТАДИИ РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ И УСЛОВИЯ
ЗАРОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
А.С. Шелегин
Научный руководитель доцент Э.Д. Рябчикова
Национальный исследовательский Томский политехнический
университет, Томск, Россия
Вопрос о происхождении жизни относится к главной проблеме,
интересующей людей на протяжении последних столетий. Исследователи,
стоящие на научных позициях, пытаются, прежде всего, решить вопрос:
возможно ли зарождение жизни на Земле естественным путем, или жизнь
занесена на Землю из космоса.
В настоящее время следы активной жизнедеятельности организмов
и сами их остатки (от прокариотных безъядерных организмов до
неминерализованных слоевищ растений и отпечатков бесскелетных
многоклеточных животных) установлены во всем осадочном докембрии.
Следы былых биот находят в столь древних отложениях, что невольно
возникает вопрос — не древнее ли жизнь самой Земли?
Палеонтология докембрия ставит перед исследователями вопросы
подобного рода, хотя вряд ли она способна разрешить их. Источником
знаний о происхождении жизни являются скорее химия и молекулярная
биология, биогеохимия и, возможно, астрономия. В последние десятилетия
экспериментально» доказано абиогенное возникновение не только
простейших органических веществ, обнаруженных теперь и в космосе, но
и таких сложных веществ, какими являются аминокислоты, сахара, короткие пептиды и даже нуклеотиды. Однако в практическом и даже в
теоретическом аспекте пока трудно представить себе скачок, в результате
которого химическая эволюция перешла в эволюцию биологическую.
Вероятно, поэтому, особенно в последние годы, возрождается интерес к
биокосмическим идеям В. И. Вернадского.[3] В системе биокосмических
воззрений В.И.Вернадского ключевое положение занимает понятие живого
вещества - совокупности всех растительных и животных организмов
планеты. Благодаря введению этого понятия был достигнут по меньшей
мере двойной эффект. Во-первых, были оставлены в стороне, как не
относящиеся к делу, различные псевдотеоретические и спекулятивные
изыскания относительно “сущности” жизни как таковой. Во-вторых,
живые организмы стали признаваться компонентами земной коры, столь
же естественными и “равноправными”, как минералы и горные породы, но
намного превосходящими последних по своей геологической активности,
что особенно ярко проявляется в деятельности человечества - составной
части живого вещества планеты. В плане этой активности, отмечал
Вернадский, сопоставимыми с живым веществом в прошлые
79