Холодная вода и ее влияние на электромагнитные свойства криосферных объектов
Автор: Гурулев А.А., Бордонский Г.С.
Журнал: Российская Арктика @russian-arctic
Статья в выпуске: 1 (24) т.6, 2024 года.
Бесплатный доступ
В Арктической зоне широко распространена жидкая фаза воды в интервале температур +4 °С...-70°С, где наблюдаются аномальные свойства объемной воды. Расположенную в этом диапазоне температур воду следует выделить в особый объект - холодную воду. Одним из примеров ее аномальных свойств является существование особой точки при температуре -45 °С, где наблюдаются аномалии теплоемкости, коэффициента объемного расширения, скорости звука и адиабатической сжимаемости. Холодная вода может существовать в пористых природных средах. По этой причине, исследование электромагнитных характеристик увлажненных дисперсных сред при отрицательной температуре является актуальной задачей. В данной работе рассмотрены особенности электромагнитных характеристик увлажненных дисперсных сред в интервале температур +4 °С...-70 °С. Приведенные в работе результаты исследований различными методами, в том числе и при дистанционном зондировании Арктики из космоса, представляют интерес для изучения объектов криосферы, гидросферы и биосферы в переохлажденном состоянии и вблизи температуры замерзания воды.
Холодная вода, аномалии физических характеристик, электромагнитные характеристики, микроволновый диапазон, дистанционное зондирование
Короткий адрес: https://sciup.org/170202381
IDR: 170202381 | DOI: 10.24412/2658-4255-2024-1-62-70
Список литературы Холодная вода и ее влияние на электромагнитные свойства криосферных объектов
- Костяной А.Г., Костяная Е.А., Лаврова О.Ю. Спутниковый мониторинг ледяного покрова в районе Керченского пролива // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 195-204. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-195-204
- Loupian E.A., Lozin D.V., Balashov I.V., Bartalev S.A., Stytsenko F.V. A study of the dependence of the degree of forest damage by fires on the intensity of burning according to satellite-monitoring data // Cosmic Research. 2022. Vol. 60. Issue S1. P. S46-S56. DOI: 10.1134/s001095252270006x
- Лупян Е.А., Константинова А.М., Кашницкий А.В., Ермаков Д.М., Саворский В.П., Панова О.Ю., Бриль А.А. Возможности организации долговременного дистанционного мониторинга крупных источников антропогенных загрязнений для оценки их влияния на окружающую среду // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 1. С. 193-213. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-1-193-213
- Репина И.А., Тихонов В.В. Снежницы на поверхности льда в летний период и их связь с климатическими изменениями в Арктике // Российская Арктика. 2018. № 2. С. 15-30. DOI: 10.24411/2658-4255-2018-00015
- Асмус В.В., Милехин О.Е., Крамарева Л.С., Хайлов М.Н., Ширшаков А.Е., Шумаков И.А. Первая в мире высокоэллиптическая гидрометеорологическая космическая система «Арктика-М» // Метеорология и гидрология. 2021. № 12. С. 11-26. DOI: 10.52002/0130-2906-2021-12-11-26
- Алексеева Т.А., Соколова Ю.В., Тихонов В.В., Смоляницкий В.М., Афанасьева Е.В., Раев М.Д., Шарков Е.А. Анализ областей морского льда в северном ледовитом океане, неопределяемых алгоритмом ASI по данным спутниковой микроволновой радиометрии // Исследование Земли из космоса. 2021. № 6. С. 22-38. DOI: 10.31857/S0205961421060026
- Emery W., Camps A. Introduction to Satellite Remote Sensing: Atmosphere, Ocean, Land and Cryosphere Application. Elsevier Inc., 2017. 856 p.
- Castrillon R.-V.S., Giovambattista N., Aksay I. A., Debenedetti, P. G. Structure and Energetics of Thin Film Water // The Journal of Physical Chemistry C. 2011. Vol. 115. Issue 11. P. 4624-4635. DOI: 10.1021/jp1083967
- Almeida A.B., Buldyrev S.V., Alencar A.M., Giovambattista N. How Small Is Too Small for the Capillarity Theory? // The Journal of Physical Chemistry C. 2021. Vol. 125. Issue 9. P. 5335-5348. DOI: 10.1021/acs.jpcc.0c11140
- Schreiber A., Kotelsen I., Findenegg G.H. Melting and freezing of water in ordered mesoporous silica materials // Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. Vol. 3. P. 1185-1195. DOI: 10.1039/b010086m
- Limmer D.T., Chandler D. Phase diagram of supercooled water confined to hydrophilic nanopores // J. Chem. Phys. 2012. Vol. 137. P. 044509/11. DOI: 10.1063/1.4737907
- Johari G. P., Teixeira J. Thermodynamic Analysis of the Two-Liquid Model for Anomalies of Water, HDL-LDL Fluctuations, and Liquid-Liquid Transition // The Journal of Physical Chemistry B. 2015. Vol. 119. Issue 44. P. 14210-14220. DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b06458
- Perakis F., Amann-Winkel K., Lehmkuhlerc F., Sprungc M., Mariedahia D. [et al.] Diffusive dynamics during the high- to low-density transition in amorphous ices // Proc. Natl. Acad. Sci. 2017. Vol. 114. P. 8193-8198. DOI: 10.1073/pnas.1705303114
- Vinh N.Q., Doan L.C., Hoang N.L.H., Cui J.R., Sindle B. Correlation between macroscopic and microscopic relaxation dynamics of water: Evidence for two liquid forms // J Chem Phys. 2023. Vol. 158. Issue 20. P. 204507. DOI: 10.1063/5.0142818
- Анисимов М.А. Холодная и переохлажденная вода как необычный сверхкритический флюид // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2012. Т. 7. № 2. С.19-37.
- Бордонский Г.С., Орлов А.О., Хапин Ю.Б. Коэффициент затухания и диэлектрическая проницаемость переохлажденной объемной воды в интервале температур 0...-90 °С на частотах 11...140 ГГц // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 255-270.
- Бордонский Г.С., Крылов С.Д., Гурулев А.А. Лед 0 в природной среде. Экспериментальные данные и предполагаемые области его существования // Лед и снег. 2020. Т. 60. № 2. С. 263-273. DOI: 10.31857/S2076673420020039
- Holten V., Anisimov M.A. Entropy-driven liquid-liquid separation in supercooled water // Scientific Reports. 2012. Vol. 2. SP. 713. 7 p. DOI: https://doi.org/10.1038/ srep00713
- Russo J., Romano F., Tanaka Y. New metastable form of ice and its role in the homogenious crystallization of water// Nature Materials. 2014. Vol. 13. Issue 7. P. 733-739. DOI: 10.1038/nmat3977
- Бордонский Г.С., Орлов А.О. Признаки возникновения льда 0 в увлажненных нанопористых средах при электромагнитных измерениях // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2017. Т. 105. № 8. С. 483-488.
- Cox C.J., Noone D.C., Berkelhammer M., Shupe M.D., Neff W.D., Miller N.B., Walden V.P., Steffen K.: Supercooled liquid fogs over the central Greenland Ice Sheet // Atmospheric Chemistry and Physics. 2019. Vol. 19. P. 7467-7485. DOI: 10.5194/ acp-19-7467-2019
- Sellberg J.A., Huang C., McQueen T.A., Loh N.D., Laksmono H. [et al.] Ultrafast X-ray probing of water structure below the homogeneous ice nucleation temperature // Nature. 2014. Vol.19. Issue 510. P.381-384. DOI: 10.1038/nature13266
- Korobeynikov S.M., Melekhov A.V., Soloveitchik Yu.G., Royak M.E., Agoris D.P., Pyrgioti E. Surface conductivity at the interface between ceramics and transformer oil // Journ. of Physics. D: Applied Physics. 2005. Vol. 38. Issue 6. P. 915-921. DOI: 10.1088/0022-3727/38/6/021
- Bordonskiy G.S., Gurulev A.A., Orlov A.O., Tsyrenzhapov S.V. Methods of microwave radiometric studies of mesospheric clouds // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. 26. «26th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics» 2020. P. 115601S. DOI: 10.1117/12.2575543
- Бордонский Г.С., Гурулев А.А., Орлов А.О., Цыренжапов С.Б. Вариации микроволновых потерь в ветках сосны при отрицательных температурах // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2018. Т. 15. № 5. С. 120-129. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-5-120-129
- 26.Патент № 2742051 C1 РФ, МПК G01S 13/02. Способ определения начальной стадии деформации наблюдаемого с космического аппарата ледника / А.А. Гурулев, Г.С. Бордонский, А.О. Орлов. № 2020104654: заявл. 31.01.2020: опубл. 02.02.2021
- Бордонский Г.С., Гурулев А.А. О физико-химических превращениях с участием воды вблизи температуры -45 °С // Конденсированные среды и межфазные границы. 2019. Т.21. № 4. С.478-489. DOI: 10.17308/kcmf.2019.21/2359
Статья научная
