Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Геногеография ели европейской (Picea abies (L.) Karst.) по данным анализа цитоплазматической ДНК
Get PDFNorway spruce (Picea abies (L.) Karst.) is one of the main forest-forming species in Belarus. It plays important economic, ecological and social roles. The spruce forest of the region is characterized by a complex history of the formation of its population genetic structure. The aim of this study was the genogeographic analysis of P. abies populations and the description of regional features of its gene pool in Belarus. Molecular genetic analysis of microsatellite (SSR) loci of chloroplast DNA and mt15-D02 locus of mitochondrial DNA of Norway spruce was carried out for samples from 57 naturally originated forest stands. We identified 19 allelic variants of the Pt63718, Pt26081, Pt71936 cpDNA loci and two allelic variants of mt15-D02 mtDNA. The geographical distribution of the alleles has been described and the regional features of the genogeographic differentiation of the spruce forests have been considered. The southern border of the continuous distribution area of P. abies and its island localities lie in the south of Belarus (Brest and Gomel regions). The frequency of occurrence of individual allelic variants of cpDNA SSR loci has the most pronounced deviations from the average values for the whole country in those regions. Analysis of cpDNA showed the presence of certain regional features of the genogeographic structure of the spruce forest in the “south-north” and “west-east” directions. According to mitochondrial DNA analysis higher concentration of P. abies trees of southern (Carpathian) origin is observed in the southwest of Belarus. On the contrary northern (Boreal) origin dominates in the rest of the country. The results of performed genogeographic analysis of Norway spruce populations can serve as a basis for improving the forest seed zoning of the tree species.Ель европейская (Picea abies (L.) Karst.) является одним из основных лесообразующих видов Беларуси, выполняя важные экономические, экологические и социальные функции. Еловая формация региона характеризуется сложной историей формирования своей популяционно-генетической структуры. Целью данной работы являлся геногеографический анализ популяций P. abies и установление региональных особенностей ее генофонда на территории Беларуси. Проведен молекулярно-генетический анализ микросателлитных (SSR) локусов хлоропластной ДНК и локуса mt15-D02 митохондриальной ДНК P. abies в 57 древостоях естественного происхождения. Выявлено 19 аллельных вариантов локусов Pt63718, Pt26081, Pt71936 хпДНК и два аллельных варианта mt15-D02 мтДНК. Установлено географическое распространение аллелей и рассмотрены региональные особенности геногеографической дифференциации еловой формации. Для еловых древостоев юга Беларуси (Брестская и Гомельская области), где пролегает южная граница сплошной области распространения P. abies и ее островные местонахождения, частота встречаемости отдельных аллельных вариантов SSR-локусов хпДНК имеет наиболее выраженные отклонения от их средних значений по стране. Анализ хпДНК показал наличие определенных региональных особенностей геногеографической структуры еловой формации в направлении «юг–север» и «запад–восток», а мтДНК – концентрацию на юго-западе Беларуси деревьев P. abies южного (карпатского) происхождения, на остальной части страны – северного (бореального). Результаты проведенного геногеографического анализа популяций P. abies могут служить основой для совершенствования лесосеменного районирования данного вида
Повышение эквивалентного энергопотенциала обзорных радиолокационных станций методом «обнаружения в результате сопровождения»
Get PDFThe problem of radar detection of small-sized targets using the traditional methods of selection of signals embedded in background noise is considered. It is shown that for a false alarm rate of 10–5, which provides for 1–2 false alarms within the entire coverage of the modern 3D radar, the probability of detection of a small-sized target is getting unacceptably low. Repeatedly decreasing the threshold can provide an acceptable level of the detection probability at ultra-low signal-tonoise ratio (SNR) values. At the same time, decreasing the threshold will result in an unacceptable increase of the false alarm rate. A new target detection procedure using the “track before detect” method (TBD) is proposed. In the TBD procedure, the target is considered detected when two conditions are met: the signal exceeds once a definite threshold; the target is detected within a strictly defined observation area (acquisition or tracking gate). For low SNR values in the range of 3–8 dB and equal false alarm rate, the detection probability increases by 20–50 % compared to the traditional detection method. The simulation results showed a strong dependence of efficacy of the TBD algorithm on the threshold value and the decision rule. The possibility is noted of adaptive control over the threshold due to the use the detection results in the preceding scanning cycles, as well as the introduction of matrix radar surveillance not only by the target coordinates and parameters, but also by the detection threshold, decision rules, etc. Examination of these issues is the subject of further research.Рассмотрена проблема радиолокационного обнаружения малоразмерных целей при использовании традиционных методов выделения сигналов на фоне помех. Показано, что при условной вероятности ложной тревоги порядка 10–5, при которой обеспечиваются 1–2 ложные тревоги во всем пространстве наблюдения современной 3D радиолокационной станции (РЛС), вероятность правильного обнаружения малоразмерного объекта становится недопустимо низкой. При сверхмалых значениях отношения сигнал/шум (ОСШ) многократное снижение порога обнаружения может обеспечить приемлемый уровень условной вероятности правильного обнаружения, но при этом недопустимо возрастает условная вероятность ложной тревоги. Предложена новая процедура обнаружения целей в результате сопровождения (ОРС). В процедуре ОРС цель считается обнаруженной при одновременном превышении сигналом некоторого порога и том, что это происходит на строго определенном участке пространства наблюдения (стробе захвата (сопровождения)). При малых значениях ОСШ в диапазоне 3–8 дБ и одинаковом уровне ложных тревог вероятность правильного обнаружения цели по сравнению с традиционным методом обнаружения возрастает на 20–50 %. Результаты моделирования показали сильную зависимость показателей эффективности алгоритма ОРС от значения порога обнаружения и вида решающего правила. Отмечена возможность адаптивного управления порогом обнаружения за счет использования результатов обнаружения в предыдущих циклах обзора, а также внедрения матричного обзора РЛС не только по координатам и параметрам объекта обнаружения, но и по порогу обнаружения, решающим правилам и т. д. Рассмотрение данных вопросов является предметом дальнейших исследований
Использование наночастиц с высоким показателем преломления для замедления спонтанного испускания
Get PDF The article discusses the issues of inhibition of spontaneous emission of molecules by using silicon spherical nanoparticles and dimers made from them. It is shown that at different wavelengths of the visible spectral range, the value of the total spontaneous transitions rate in a molecule located at an optimal distance with respect to the structure with silicon nanospheres and at an optimal size of the structure can be up to 5–10 times lower than the transition rate in the case when the nanoparticles are absent.Обсуждаются вопросы замедления спонтанного испускания молекул с помощью кремниевых сферических наночастиц и димеров из них. Показано, что на различных длинах волн видимого диапазона спектра величина полной скорости спонтанного перехода в молекуле, находящейся на оптимальном расстоянии по отношению к структуре из кремниевых наносфер и при оптимальных размерах структуры, может быть в 5–10 раз меньше по сравнению со скоростью перехода при отсутствии наночастиц
Критерий возникновения макроразрушения и образования излома при деформации металла
Get PDFWhen generalizing the geometrically nonlinear law of Murnaghan elasticity to plasticity, a formally mathematical criterion was introduced for deformational macrofracture (macrocrack appearance) associated with an increase in elastic and plastic anisotropy as a failure cause. The use of the double potentiality of the governing equations in stresses and their velocities made it possible to obtain the reliable information on the structure of the deviatory section of the yield surface, the existence of which is a classical hypothesis in solid mechanics. The normal vector to the surface of the deviatory section is selected from two mutually orthogonal eigenvectors of the constructed operator. There are two families of regular concave surfaces, and a section surface is formed by joining the parts of two representatives of the families at singular points. To select normal vectors, the obtained ratio for them is used for isotropy. In connection with the considered problem of a double simple shift, it is established that multiple eigenvalues appear for the both normal vectors. To unambiguously determine the normal vector at a regular point, it is necessary to exclude the presence of multiple eigenvalues for the both normal vectors at the same time. At a singular point, the appearance of a multiple eigenvalue of one of the normal vectors is still unacceptable. These two conditions are necessary and sufficient to validate the governing equations of the generalized Murnaghan model. Otherwise, a macrocrack occurs. The theoretical construction is supported by the developed software complexes.Задача о нахождении меры ЛебегаПри обобщении на пластичность геометрически нелинейного закона упругости Мурнагана был введен формально математический критерий деформационного макроразрушения (возникновения макротрещины), связанный с ростом упругой и пластической анизотропии, в качестве причины разрушения. Использование двойной потенциальности определяющих уравнений в напряжениях и их скоростях позволило получить достоверную информацию о строении девиаторного сечения поверхности текучести, существование которой является классической гипотезой в механике деформируемого твердого тела. Вектор нормали к поверхности девиаторного сечения выбирается из двух взаимно ортогональных собственных векторов построенного оператора. Существуют два семейства регулярных вогнутых поверхностей, и поверхность сечения образуется соединением в сингулярных точках частей двух представителей семейств. Для выбора векторов нормалей используется полученное соотношение для них при изотропии. В связи с рассмотренной задачей о двойном простом сдвиге установлено появление кратных собственных значений для обоих векторов нормалей. Для однозначного определения вектора нормали в регулярной точке, необходимо исключить наличие кратных собственных значений у обоих векторов нормалей одновременно. В сингулярной точке по-прежнему недопустимо появление кратного собственного значения у одного из векторов нормалей. Эти два условия являются необходимыми и достаточными для справедливости определяющих уравнений обобщенной модели Мурнагана. В противном случае возникает макротрещина. Теоретическое построение поддерживается разработанными комплексами программ
Дифференциальная экспрессия генов люпина желтого при инфицировании изолятами возбудителя антракноза
Get PDFSeedlings of yellow lupine treated with Colletotrichum lupini isolate were studied by the method of SRAP-analysis with the purpose to assess the differential expression of genes. As a result, the PCR fragment corresponding to tolerant seedlings was found. The genetic determinants found are likely involved in the control of the resistance (tolerance) of lupine plants to anthracnose.Изучена дифференциальная экспрессия генов у проростков люпина желтого, обработанных суспензией спор возбудителя антракноза Colletotrichum lupini. В результате анализа SRAP-профилей выявлены ПЦР- фрагменты, присутствующие у образцов, демонстрирующих устойчивость к патогену. Соответствующие им генетические детерминанты, вероятно, участвуют в обеспечении устойчивости (толерантности) растений люпина к антракнозу
Оценки влияния эмиссии антропогенных аэрозолей на скорость летнего потепления на территории Европы
Get PDFA relationship between aerosol air pollutions and summer air temperatures in Europe was studied. High correlation coefficients between the latitudinal distributions of the zone-averaged trends of the mentioned parameters were found. The potential effects of decrease in the aerosol emission on the cloud optical depth, in the air temperature, and the amount of precipitation in the territory of Europe were estimated on the basis of the obtained regression equations. It was shown that due to the aerosol emission decrease, the average summer temperature in Europe in 2000–2020 could increase by 0.53 °С, which is ~73 % of total summer warming in the region. The empirical estimates obtained in the work were confirmed by the satellite observation data and the numerical calculations of changes in radiation balance components at the top of the atmosphere. It was shown that the radiation emission decrease in the territory of Europe could increase the average radiation balance in Europe in summer months by 2.27 W/m², which is ~65 % of its total change. The increase in the carbon dioxide content in the atmosphere during the same period contributed much less to the observed change in the radiation balance (17.5 %), which supports the hypothesis about the dominant role of aerosols in summer warming in Europe.Исследована связь между аэрозольными загрязнениями воздуха и летней температурой воздуха на территории Европы. Выявлены высокие коэффициенты корреляции между широтными распределениями зонально осредненных трендов отмеченных величин. На основе полученных уравнений регрессий оценены потенциальные эффекты от снижения аэрозольной эмиссии для оптической толщины облаков, температуры воздуха и количества атмосферных осадков на территории Европы. Показано, что в результате снижения эмиссии аэрозолей средняя летняя температура на территории Европы за период 2000–2020 гг. могла повыситься на 0,53 °С, что составляет примерно 73 % наблюдаемого здесь летнего потепления. Полученные эмпирические оценки подтверждены результатами спутниковых наблюдений и численными расчетами изменений составляющих радиационного баланса на верхней границе атмосферы. Показано, что снижение эмиссии антропогенных аэрозолей в Европе могло привести к увеличению среднего радиационного баланса для территории Европы в летние месяцы на 2,27 Вт/м2, что составляет примерно 65 % его реального изменения. Увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере за те же годы внесло гораздо меньший вклад в наблюдаемое изменение радиационного баланса – 17,5 %, что свидетельствует в пользу гипотезы о главенствующей роли аэрозолей в летнем потеплении на территории Европы
Липидный состав липопротеинов высокой плотности плазмы крови как маркер метаболических реакций срочной адаптации при остром стрессе
Get PDFThe article substantiates the mechanisms and significance of the increased contents of blood plasma cholesterol and high density lipoproteins (HDLP) under acute exposure to stress factors leading to activation of metabolism. To a great extent, these changes reflect the adaptation rearrangements in cell membranes that are predominantly haracterized by a decreased content of free cholesterol in their composition due to its efflux to HDLP particles . The changes in HDLP fatty acid composition also contribute to this process resulting in a reduction of membrane microviscosity so that to intensify the intracellular metabolism and to enhance cellular functional activity.Обосновываются механизмы и значение повышения содержания холестерола липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) плазмы крови при остром действии стресс-факторов, приводящих к активации метаболизма. Эти изменения отражают, в значительной степени, адаптационные перестройки в клеточных мембранах, характеризующиеся, прежде всего, уменьшением содержания в их составе свободного холестерола вследствие ускоренного оттока его в частицы ЛПВП. Этому процессу, приводящему к снижению микровязкости мембран с целью интенсификации внутриклеточного метаболизма и повышения функциональной активности клеток, способствуют и изменения в жирнокислотном составе ЛПВП
Концепция передачи управления водителю в высокоавтоматизированных транспортных средствах
Get PDFFrom an interdisciplinary point of view, on the basis of a systematic approach, the concept of transferring control to a driver in highly automated vehicles was first formulated, which allows one to determine the potential possibility of regaining control of a highly automated car based on its awareness of the situational situation along the route of movement and monitoring of the current functional state, including readiness for emergency actions, and individual features of the driver. The classification of cross-modal information flows in highly automated and autonomous cars is presented. The definition of cross-modal interaction in highly automated vehicles is given, and the goal of analyzing heterogeneous information flows in on-board vehicle systems is formulated, where automatic analysis of heterogeneous information flows gives a synergistic effect. Examples of relevant driver information are provided. С междисциплинарных позиций, на основе системного подхода, впервые сформулирована концепция передачи управления водителю в высокоавтоматизированных транспортных средствах (ВАТС), позволяющая определить потенциальную возможность восстановить контроль над высокоавтоматизированным автомобилем по состоянию, основывающийся на осведомленности о ситуационной обстановке по маршруту движения, мониторинге текущего функционального состояния, включая готовность к экстренным действиям, и индивидуальных особенностях водителя. Представлена классификация кросс-модальных информационных потоков в высокоавтоматизированных и автономных автомобилях. Дано определение кросс-модального взаимодействия в ВАТС и сформулирована цель анализа разнородных информационных потоков в бортовых системах транспортных средств, где автоматический анализ разнородных информационных потоков дает синергетический эффект. Представлены примеры релевантной информации для водителя
О решении задачи Коши с неограниченной правой частью для уравнений дробного порядка
Get PDFIn this article, we study the question of the solvability of an analogue of the Cauchy problem for ordinary differential equations with fractional Riemann-Liouville derivatives on the unbounded right-hand side in certain function spaces. The solvability conditions of the problem under consideration in given function spaces, as well as the existence conditions of a unique solution are presented. The study uses the method of reducing the problem to the second-kind Volterra equation, the Schauder principle of a fixed point in a Banach space, and the Banach-Cachoppoli principle of a fixed point in a complete metric space.Изучается вопрос о разрешимости аналога задачи Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений с дробными производными Римана-Лиувилля с неограниченной правой частью в определенных пространствах функций. Приводятся условия разрешимости рассматриваемой задачи в данных функциональных пространствах, а также условия существования единственного решения. При исследовании используются метод сведения задачи к уравнению Вольтерра второго рода, принцип Шаудера неподвижной точки в банаховом пространстве и принцип Банаха-Каччиопполи неподвижной точки в полном метрическом пространстве
Полимерные комплексы и гидрогели на основе полиакриловой кислоты и поливинилового спирта
Get PDFIn aqueous solution, in the acidic environment (pH <3), water-soluble complexes are formed based on polyacrylic acid (PAA) and polyethyleneglycol with a molecular weight of more than 6000 or on polyvinyl alcohol (PVA). The conditions for obtaining hydrogel based on polyacrylic acid and polyvinyl alcohol with a high degree of swelling (about 500 g of water/g of polymer) were determined: pH <3, temperature 120-140 °С. The degree of interaction of polymers is directly proportional to the content of polyvinyl alcohol in the initial mixture in the range of the molar PVA and PAA ratios from 1 : 1 to 10 : 1, the temperature and duration of heat treatment and is inversely proportional to the molecular weight of polyacrylic acid. The equilibrium degree of hydrogel swelling increases at the pH of the swelling medium above 6, and the swelling rate depends on the solvent diffusion into the hydrogel and is determined by the size of its particles and the swelling conditions (washing, mixing, etc.).В водном растворе в кислой среде (рН <3) образуются водорастворимые комплексы на основе полиакриловой кислоты (ПАК) и полиэтиленгликоля с молекулярной массой более 6000 или поливинилового спирта (ПВС). Определены условия получения гидрогеля на основе полиакриловой кислоты и поливинилового спирта с высокой степенью набухания (около 500 г воды/г полимера): рН <3, температура 120-140 °С. Степень взаимодействия полимеров прямо пропорциональна содержанию поливинилового спирта в исходной смеси в интервале мольных соотношений ПВС и ПАК от 1 : 1 до 10 : 1, температуре и продолжительности термообработки и обратно пропорциональна молекулярной массе полиакриловой кислоты. Равновесная степень набухания гидрогеля увеличивается при рН среды набухания выше 6, а скорость набухания зависит от диффузии растворителя в гидрогель и определяется размером его частиц и условиями набухания (промывание, перемешивание и т. д.)