ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ
В экогеохимии для оценки экологической опасности загрязнения компонентов ландшафтов для сравнения используют три основных эталона — гигиенические нормативы, фоновые геохимические уровни и кларки химических элементов. Кларки верхней части континентальной земной коры, предложенные разными авторами, существенно отличаются для отдельных элементов. Количественной мерой различий служит геохимический диапазон содержания химического элемента, рассчитываемый как отношение между максимальным и минимальным значением кларка этого элемента. По его величине элементы разделены на четыре группы — с большим (>5,0 Cd, Hg, B, Bi, Br, C, Cl, N, Pd, S, Te), средним (2,5—5,0 As, Cr, Cu, Mo, Ni, Sb, Au, Be, I, Sn, Tl), малым (1,5—2,5 Zn, Co, Ba, Mn, Sr, V, W, Ag, Ca, Cs, Fe, H, La, Mg) и очень малым (<1,5 F, Pb, Al, Ge, K, Na, P, Ti) диапазоном. Наибольшие различия кларков характерны для поллютантов 1—3 класса опасности и других часто изучаемых в эколого-геохимических исследованиях элементов. В качестве кларков Cl, Br, C, N, S, Tl и Sn целесообразно использовать оценки К.Х. Ведеполя; Cd, Pd, Mo и Au — Р.Л. Рудник, С. Гао; Te, Bi и Cu — Ж. Ху, С. Гао; B, Hg, Ni, Cr, As, Sb, I и Be — Н.А. Григорьева.
Проанализирована кодировка картографических знаков на единичном репрезентативном уровне, когда через структуру каждого конкретного знака регистрируются их основные значения, которые являются частью сложной и многослойной композиции географической карты. Формирование значения и структуры географической карты начинается с эстетической и логической кодировки картографических знаков, которые получают, таким образом, выражение и содержание, свои параметры и возможности языковой текстуализации на карте, представленной в виде рисунка или логической модели изображенной реальности.
ГЕОГРАФИЯ И ЭКОЛОГИЯ
Рассмотрен опыт Университета Хоккайдо по реализации принципов устойчивого развития, а также проблема антропогенной нагрузки, оказываемой университетом на окружающую среду, и вопросы оценки эффективности университетской экологической политики. Подробно рассмотрен план действий по созданию кампуса с устойчивым развитием, признанный международной Ассоциацией по устойчивому развитию в высшем образовании (AASHE) инновацией в университетском управлении. Для оценки эффективности экологической политики использована методика расчета экологического следа. Проведены расчеты энергетической составляющей экологического следа кампуса с использованием метода объемно-конверсионного коэффициента. Результат расчета (1,07 гга/студента) сопоставлен с ранее опубликованными данными об университетах США, Китая, Великобритании, Канады.
МЕТОДЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследованы изменения в миграционных процессах в постсоветский период. Отмечено интенсивное развитие репатриационных процессов, поменялись ролями принимающие и отдающие мигрантов регионы, появились изменения в системе город—село. Показана актуальность выявления пространственно-временных особенностей миграционных процессов на разных территориальных уровнях — страновом, региональном, локальном, поселенческом. Обоснована целесообразность использования геоинформационных технологий для организации мониторинга миграционных процессов. Разработаны концептуальные подходы к созданию геоинформационного мониторинга миграционных процессов (ГММ), адаптации и интеграции мигрантов в принимающие сообщества. Сформулированы ключевые задачи ГММ: определение долгосрочных тенденций миграционных процессов в регионе, муниципальных районах, поселениях, а также выявление центров и зон миграционной активности; оценка влияния миграции на этническую и демографическую структуры населения, межэтническую напряженность на конкретных территориях и т.д. Выделены этапы ГИС-мониторинга миграционных процессов: создание концептуальной схемы ГИС-мониторинга, построение ее логической структуры, формирование базы данных, построение пространственно-временных моделей, оценка и экспертиза миграционных процессов на разных территориальных уровнях. Разработана геоинформационная система мониторинга, включающая аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнителей и методы. Дана характеристика основных блоков — базы данных, моделирования и визуализации миграционных процессов. Показаны экспертные возможности системы геоинформационного мониторинга.
По данным ФГБУ “НИЦ “Планета”” и ФГБУ “Гидрометцентр России” проведена верификация относительной влажности верхнего слоя почвы по данным с прибора ASCAT (ИСЗ MetOp). Можно утверждать, что “спутниковая” относительная влажность почвы хорошо отражает влажность верхнего 10-сантиметрового слоя, при известных агрогидрологических свойствах почвы (объемный вес, значения предельной полевой влагоемкости и влажности устойчивого завядания) ее можно адекватно пересчитать в запасы продуктивной влаги. Полученные оценки позволяют использовать эти данные для оперативного агрометеорологического мониторинга условий увлажнения почвы в период сева сельскохозяйственных культур. По данным ASCAT (ИСЗ MetOp) можно правильно диагностировать переувлажнение верхнего слоя почвы, и, что особенно важно, их использование позволит существенно повысить качество оперативного мониторинга условий проведения полевых работ в период сева.
На основании ежечасных наблюдений, получаемых в рамках экологического мониторинга с морской ледостойкой стационарной платформы (МЛСП D-6), расположенной примерно в 20 км от берега, исследована изменчивость температуры воздуха за последние 10 лет. По сравнению со второй половиной ХХ в. повысилась среднегодовая температура воздуха и среднемесячная температура самого теплого месяца (август). Минимум в годовом ходе температуры сместился на февраль. Среднемесячная температура воздуха наиболее изменчива зимой и наименее изменчива в августе. проанализированы особенности суточного хода. Выявлены как общие закономерности многолетней изменчивости средних значений температуры воздуха, так и региональные различия. Показано, что положительное приращение средней температуры воздуха наблюдалось только летом. Отрицательное приращение наибольшее в зимний период; осенний и весенний тренды слабоотрицательны.
Высококвалифицированная миграция исследована с использованием разных теоретических подходов. Охарактеризована структура и динамика миграции в Германию особой группы мигрантов — иммигрантов — владельцев патентов (immigrant-inventors), выполнена оценка их влияния на инновационную сферу немецкой экономики. Представлена характеристика географического распределения этого вида мигрантов по странам и регионам происхождения, описана динамика потоков за последние два десятилетия. На основе данных об индексах цитируемости и патентной активности сделан вывод о вкладе каждой группы исследователей (иммигрантов, эмигрантов и ремигрантов) в инновационное развитие страны.
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Трансформация сельского расселения России рассматривается как с традиционной расселенческой точки зрения, так и шире, с учетом изменения функций сельских поселений. На основании результатов переписей населения 1970, 1989 и 2010 гг. проанализирована динамика численности сельского населения, густоты и людности сельских поселений в позднесоветский и постсоветский периоды. Общая тенденция в эволюции сельского расселения — сокращение численности сельских жителей на фоне их концентрации во все более крупных поселениях — в разных частях страны реализовывалась не одновременно и в сочетании с разными конкретными вариантами трансформации структуры сети по людности поселений. Постепенное “проседание” всей сети с медленным уменьшением средней людности происходит в относительно благополучных регионах лесостепной зоны. “Обвал” сети типичен для областей Нечерноземья с уменьшением числа средних по числу жителей поселений за счет их измельчания и перехода в разряд мельчайших. Лишь для небольшого числа регионов Юга России характерно постоянное укрупнение людности поселений при сохранении общего рисунка сети.
Эти процессы начались еще в советский период под влиянием преимущественно внешних, экзогенных по отношению к сельскому расселению факторов, в первую очередь развития процесса урбанизации. В постсоветский период все большее значение стали играть факторы, имеющие иную, эндогенную природу, т.е. трансформирующие сельскую местность изнутри. Прежде всего, это изменение экономической основы села, а вместе с ней и функций многих сельских поселений, утративших поселкообразующую базу в виде подразделений коллективных сельхозпредприятий. Не менее важен и быстрый рост пригородного сельского расселения, имеющего иной набор функций, развивающегося под влиянием иных факторов и формирующего иного сельского жителя, чем традиционная сельская местность.
Ательская регрессия четко выражена в строении плейстоценовых отложений Северного Каспия, изученных методами сейсмоакустического профилирования, статического зондирования и вскрытых инженерно-геологическими скважинами на глубину до 80 м. На сейсмоакустических разрезах регрессия отражена врезами, проявляющимися под отражающим горизонтом в подошве хвалынских осадков. Уровень Каспия опускался до –100 м. Регрессивная толща имеет неоднородный литологический состав, занимает стратиграфическую нишу между гирканскими и хвалынскими трансгрессивными отложениями. Ательские осадки представлены в понижениях, выделяющихся на сейсмоакустических разрезах, чередованием суглинков и глин; возвышения, которые разделяют палеодепрессии, сложены супесями в ассоциации с суглинками. Для них характерны большая плотность (2,10–2,15 г/см3), малая влажность (<25–26%), трещиноватость, что свидетельствует о преобразовании грунтов в воздушной среде. Отмечены отдельные включения и послойные скопления растительного детрита и раковины моллюсков. Палеонтологический материал характеризует условия пресноводных либо слабосолоноватых неглубоких водоемов с водой, бедной биогенными элементами, но богатой карбонатами. Радиоуглеродные датировки, полученные по гуминовым кислотам, выделенным из ательских отложений, которые заполняют палеоврезы, лежат в интервале 36 680±850– 40 830±100 лет, калиброванный возраст 41 191±750–44 390±180 лет. Отмечается совпадение результатов датирования, выполненного модификациями метода в разных лабораториях — в Институте географии РАН (Москва) и в США (Lawrence Livermore National Laboratory). Максимум ательской регрессии и образование эрозионных врезов на территории Северного Каспия отвечают глобальному похолоданию в калининскую (MIS 4) ледниковую эпоху. Ее завершающие стадии — заполнение депрессий осадками пресноводных водоемов — происходили в начальные стадии межстадиала (MIS 3). Максимум ательской регрессии Каспия коррелирует с максимумом посткарангатской регрессии Черного моря. В Манычской депрессии ательской эпохе отвечает накопление верхней части буртасской (гудиловской) толщи, представленной субаэральными карбонатными суглинками со следами почвообразования.
Приведены результаты комплексных полевых исследований обменных процессов на границе вода–донные отложения, впервые проведенных на Истринском водохранилище. Выявлена роль устойчивой стратификации в изменении величины потребления кислорода донными отложениями (SOD). Выполнена оценка SOD как в русловой ложбине, так и на пойме в разных районах водохранилища, а также поток минерального фосфора из донных отложений в воду. Комплекс работ выполнен для параметризации обменных процессов при настройке экологического блока модели ГМВ-МГУ на Истринском водохранилище.
Рассмотрены разные подходы к выявлению степени занятости населения, интенсивности и направления отходничества, понимаемого как трудовые возвратные миграции населения. Показана специфика Ставропольского края как представителя южных регионов европейской части России. Раскрыты причины усиления возвратных трудовых миграций в разных районах края, связанные как с общими экономическими и институциональными изменениями, так и со спецификой населения и специализации районов. Сравниваются направления трудовых миграций в разных частях края, а результаты сопоставлены с миграциями на постоянное место жительства в 1990-х и 2000-х гг. Выявлены перспективы развития разных районов Ставропольского края.
Морские льды играют важную роль в динамике рельефа прибрежно-шельфовой зоны. Оценка интенсивности воздействий ледяных образований на берега и дно замерзающих морей — важное звено в обеспечении геоэкологической и геотехнической безопасности гидротехнических сооружений. Освоение нефтегазовых богатств Северного Каспия диктует необходимость тщательно исследовать ледовые воздействия. Рассмотрены особенности динамики ледяного покрова Северного Каспия и его воздействие на дно, отличающиеся большой межгодовой и вековой изменчивостью. Температурный режим холодного периода года определяет состояние и торосистость ледяного покрова и соответственно влияет на интенсивность воздействий ледяных торосистых образований на берега и дно. При прочих равных термических условиях ледообразования важный фактор, определяющий интенсивность ледово-экзарационного процесса, — текущее положение уровня моря. Колебания уровня Каспия, достигающие за расчетный период эксплуатации гидротехнических сооружений нескольких метров, способны приводить к существенному перераспределению глубин и перестройке рельефа дна и соответственно менять условия формирования ледяных торосистых образований и экзарации ими дна и берегов.