Проанализированы метрики успешности краткосрочных численных прогнозов погоды для территории Беларуси на основе мезомасштабной гидродинамической модели атмосферы WRF (Weather Research and Forecasting) с регионально адаптированным блоком моделирования подстилающей поверхности. Оценена эффективность коррекции систематических ошибок численных прогнозов приземных метеопараметров с применением метода экспоненциально взвешенного скользящего среднего и фильтра Калмана.

Предложен метод повышения оправдываемости мезомасштабных численных прогнозов, в котором поправки к прогностическим полям метеопараметров вычисляются с использованием моделей машинного обучения, а предикторами выступают прогнозы нескольких глобальных и региональных гидродинамических моделей атмосферы. Проведен сравнительный анализ эффективности коррекции численных прогнозов с применением моделей машинного обучения (XGBoost и ElasticNet) и рекуррентной графовой нейронной сети с механизмом внимания (TGCN-A).

Показано, что за счет более точного описания в модели WRF подстилающей поверхности и предварительной обработки ее выходной продукции методом экспоненциально взвешенного скользящего среднего оправдываемость численных прогнозов температуры на сроки до 48 ч повышается на 1,0–4,4 %, а среднеквадратическая погрешность скорости ветра уменьшается на 0,1–0,2 м/c. Последующая коррекция прогнозов модели WRF с применением методов машинного обучения и нейронной сети дополнительно повышает оправдываемость численного прогноза температуры в среднем на 3,2 %, а также уменьшает среднеквадратические погрешности прогнозов приземного давления и скорости ветра на 0,20–0,74 гПа и 0,32–0,53 м/c соответственно.

В статье исследуются возможности определения влажности почвы на территории Белорусского Поозерья на основе микроволнового и мультиспектрального оптического зондирования Земли. Предлагается способ определения влажности почвы, основанный на дополнении результатов микроволнового зондирования Земли оценками суточных вариаций температуры подстилающей поверхности, измеряемой спутниковыми радиометрами в окне прозрачности атмосферы 10–12 мкм, и получении калибровочного уравнения на основе реанализа ERA5-Land. Предложенный способ реализован для Белорусского Поозерья на базе платформы облачных вычислений Google Earth Engine. Показано, что сопоставление текущих оценок влажности почвы, вегетационного индекса и температуры подстилающей поверхности с их минимальными и максимальными значениями для заданного времени года позволяет оценивать интенсивность засухи, ее пространственное распределение и влияние на состояние посевов. Проанализированы многолетние изменения индекса здоровья растений (VHI), рассчитываемого по нормированным значениям вегетационного индекса NDVI и температуры подстилающей поверхности, для различных месяцев вегетационного периода. Показано, что более раннее наступление вегетационного периода улучшает состояние сельскохозяйственных растений в мае, однако в последующие месяцы условия вегетации ухудшаются. В июне на всей территории Витебской области, а в июле и августе в восточной части области возрастают риски температурного и водного стресса у растений, связанные с более частым образованием мощных блокирующих антициклонов. Выявленные в работе геопространственные особенности влияния изменений климата на состояние сельскохозяйственных растений необходимо учитывать для более эффективного использования нового агроклиматического потенциала Белорусского Поозерья.

Приведена оценка химического загрязнения пяти малых рек пригородной зоны Минска, на которых построены водохранилища, используемые для отдыха городского населения. Определены факторы загрязнения, обусловленные расходами воды в реках и экологическим состоянием их водосборных бассейнов.

Выделены основные каналы поступления в реки загрязняющих веществ, представленные для большей их части поверхностным стоком, что вызвано преобладанием возвышенных ландшафтов в ландшафтной структуре соответствующих бассейнов. Выявлены особенности пространственной организации землепользования и размещения техногенных объектов – источников загрязнения вод в пределах бассейнов и на прибрежных территориях.

На основе данных собственных полевых гидрохимических исследований авторов, проведенных в 2009-2024 гг., оценены интенсивность и вещественный состав загрязнения, отражающие основной вклад в него биогенных веществ: нитритов, азота аммонийного и фосфора фосфатов, с повторяемостью для различных рек от 33 до 100 % случаев, а также превышения для большинства из них среднегодовых концентраций по нитритам и азоту аммонийному. Установлена зависимость загрязнения от расходов воды, хозяйственного использования бассейнов, размещения лесов в их пределах.

Представлены приоритетные меры по снижению загрязнения рассматриваемых рек, предусматривающие разработку и реализацию для каждой из них специальных планов управления бассейнами с преимущественной ориентацией на уменьшение загрязняющего влияния сельскохозяйственных и селитебных земель.

В статье представлены две прикладные программы для моделирования температурного режима деятельного слоя территории белорусской антарктической станции, одна из которых служит для моделирования температурного режима на горизонтальных поверхностях, а вторая учитывает наклон поверхности и связанные с ним особенности. Расчетная схема программы для горизонтальных поверхностей построена на трехмерной ортогональной сетке. Для программы, учитывающей наклон поверхности, используется трехмерная неортогональная сетка. В численных моделях обоих вариантов программ учитывается зависимость фазового состава воды и теплофизических характеристик верхнего слоя пород от температуры. В программах учтено формирование граничных условий на поверхности территории, обусловленных метеорологическими условиями. В частности, в программе для склоновых поверхностей учтено влияние угла наклона на суточный ход плотности потока солнечной радиации.

Проведено тестирование разработанных программ на эталонных моделях и путем сравнения данных, полученных с помощью мониторинга температурного режима на контрольных площадках, с данными численного моделирования по разработанным программам. Получено удовлетворительное соответствие.

На примере крупного культурного и промышленного центра Полесья – города Пинска – выполнена оценка структуры, состояния и эффективности функционирования растительного покрова в составе различных типов городских геотехнических систем (ГТС) путем совмещенного анализа данных дистанционного зондирования Земли и дифференцированного ГИС-проекта городской территории. Растительный покров различных функциональных зон города оценен по снимкам спутника Sentinel-2 с расчетом нормализованного разностного индекса растительности (NDVI), индекса листовой поверхности (LAI), содержания в пологе хлорофилла (ССС) и степени озелененности (%). На основе подспутниковых исследований структуры и состояния растительного покрова на тестовых полигонах в основных типах городских экосистем г. Пинска определены связи вегетационных индексов с депонированием углерода городскими экосистемами. Полученные связи позволили создать дифференцированную картосхему депонирования CO₂ растительностью в выделах ГТС г. Пинска и рассчитать, что ежегодно депонируется около 13,7 тыс. т CO₂. Дифференцированная оценка температуры подстилающей поверхности (LST) в различных типах ГТС г. Пинска проведена по снимкам спутника Landsat 8 и данным ГИС-проекта. Установлены обратные связи между средними на момент съемки значениями LST, с одной стороны, и LAI, а также степенью озелененности выделов ГТС Пинска, с другой. Соответствующие им значения коэффициента детерминации (R²) являются невысокими (0,27 и 0,35), что свидетельствует о влиянии на регистрируемую спутником температуру поверхности не только насаждений, но и других факторов городской среды (например: эмиссий техногенного тепла в промышленных ГТС, полива насаждений в жилой усадебной застройке, подтопления заболоченных территорий в пойме). Причинами неустранимого для данной работы их влияния являются как различие эффективного пространственного разрешения снимков LST и LAI, так и высокая расчлененность озелененных территорий в застроенной части г. Пинска и мелкоконтурность выделов ГТС, что в совокупности привело к участию в анализе пикселей LST со смешанными поверхностями.

В работе рассматриваются вопросы динамики состояния структуры почвенного покрова геосистем Белорусского Полесья. Основой выделения ключевых участков и тестовых валидационных полигонов внутри них являются данные оптического дистанционного зондирования Земли (Landsat 5 MSS/TM, Landsat 7 ETM+ и Landsat 8/9 OLI TIRS) с пространственным разрешением 30 м за период с 1998 по 2024 г., нормализованный вегетационный индекс NDVI, рассчитанный на их основе, материалы земельно-информационной системы, почвенно-экологическое и природно-мелиоративное районирование территории Беларуси.

Результаты исследований показали, что данные оптического диапазона длин волн, а также их производные в виде вегетационных индексов могут служить основой не только для выделения тестовых полигонов, но и для оценки состояния структуры почвенного покрова в пространственно-временном аспекте на основе статистических методов. Выделенные экстремумы NDVI объясняются как продуктивной способностью представленных на территории Белорусского Полесья почв, так и неоднородностью структуры почвенного покрова, и, как следствие, неоднородностью в структуре землепользования, орографическими условиями на немелиорированных территориях, а также влиянием широкомасштабной гидротехнической мелиорации. Динамика состояния геосистем в целом и структуры землепользования в их границах определена по группам почвенных мезокомбинаций (чередование более крупных, выраженных на мезорельефе, групп элементарных почвенных ареалов) и их сочетаниями.

В статье рассмотрены вопросы научного обоснования организации водоохранных зон и прибрежных полос водных объектов в условиях городских систем. Отражены методические подходы научного обоснования проектов водоохранных зон и на примере г. Минска представлены результаты разработки проекта водоохранных зон водных объектов. По результатам анализа геологического строения, почвенно-геоморфологических и гидрогеологических условий, характера озеленения территории, особенностей городской застройки, функционального использования территории, а также инженерно-технической инфраструктуры и оценки антропогенной нагрузки на водные системы рассчитаны основные параметры водоохранных зон и прибрежных полос водных объектов. Выявлены потенциальные источники загрязнения водных объектов в границах водоохранных зон и прибрежных полос и предложены профилактические мероприятия по благоустройству территории, прилегающей к водному объекту, направленные на регулирование качества водных ресурсов и предотвращение загрязнения поверхностных вод.

В настоящей статье выполнен анализ природных и антропогенных факторов, влияющих на формирование ресурсов и качество подземных вод на территории Беларуси и связанных с ними геоэкологических рисков. К наиболее значимым природным факторам формирования ресурсов подземных вод относятся особенности геологического строения и рельефа земной поверхности, климатические и гидрологические условия. На территории Беларуси величина естественных возобновляемых ресурсов пресных подземных вод составляет 15,9 км³/год (43,56 млн м³/сут). Общий водоотбор подземных вод в настоящее время находится на уровне 2,4–2,5 млн м³/сут. Это свидетельствует о высокой обеспеченности ресурсами пресных подземных вод, как на текущий период, так и на отдаленную перспективу. В последние десятилетия все большее влияние на формирование ресурсов подземных вод оказывают антропогенные факторы, а именно водоотбор подземных вод на групповых водозаборах и одиночных скважинах, водоотлив из карьеров и осушительная мелиорация. Показано, что интенсивная эксплуатация подземных вод приводит к изменению структуры водного баланса на значительных по площади участках, а также к образованию крупных депрессионных воронок до 70 км в поперечнике с понижением уровней подземных вод до 40–60 м в их центральной части.

Охарактеризовано взаимоотношение природных и антропогенных факторов, предопределяющих качество подземных вод на территории Беларуси. Природными факторами обеспечивается формирование мощной толщи (в среднем 250–350 м) пресных подземных вод с относительно невысокой минерализацией – от 15–100 до 300–400 мг/дм³. Антропогенные факторы (промышленное, коммунально-бытовое, сельскохозяйственное, транспортное, радиационное загрязнение, осушительная мелиорация и др.) приводят к существенной трансформации химического состава грунтовых вод, а иногда и более глубокозалегающих напорных подземных вод. Показано, что основными макрокомпонентами антропогенного загрязнения грунтовых вод являются ионы Cl^–, NO^-₃ , SO₄^2- , Na⁺, K⁺ и др.

Представлены анализ и результаты геолого-геофизических исследований Земли Эндерби на Вечернегорской площади в районе белорусской антарктической станции. Кратко охарактеризованы методика и средства, применяемые при геологических исследованиях.

карты распределения геомагнитных полей на обнаженных участках, обусловленные тектоно-физическими особенностями, геомагнитным мониторингом за суточными вариациями, а также исследования стабильной площадки под проектирование немагнитного павильона. Установлены аномалии на карте активного гамма-поля и по пяти радионуклидам, очевидно, связанные с вещественным составом коренных пород, которые подтверждаются гамма-спектрометрической съемкой. По гравитационным исследованиям установлены изменения силы тяжести с корректировкой на высоту и промежуточный слой другой плотности пород, осложняющий полевые гравиметрические исследования.

По карте остаточной намагниченности, построенной по каппаметрической съемке, установлена приуроченность параметра намагниченности к вещественному составу горных пород. Применение шлиховой съемки на участках сноса обломочного материала усложняется ледниковыми образованиями.

Минеральный состав горных пород по данным шлихового опробования, анализа шлифов и лабораторных анализов свидетельствует о значительной перспективной минеральной составляющей горных пород. По апробируемым методам получены результативные данные, позволяющие использовать их для последующего изучения недр. Продолжение работ планируется в следующим комплексе: геомагнитная съемка, регистрация вариаций геомагнитных полей, съемки на беспилотных летательных аппаратах, радиометрическая и гамма-спектрометрическая съемка, лабораторные исследования горных пород.

В статье предлагается усовершенствованная Стратиграфическая схема силурийских отложений Беларуси. В общей стратиграфической шкале приведено расчленение системы на две подсистемы: нижнюю и верхнюю. Отделов не два, как ранее было принято в Стратиграфической схеме силурийских отложений Беларуси (2010 г.), а четыре, согласно Международной хроностратиграфической (2024 г.) и Общей стратиграфической шкалам (2024 г.): лландоверийский, венлокский, лудловский и пржидольский. Подъярусы, введенные в предыдущую схему 2010 г., сейчас переведены в ранг ярусов, которых всего насчитывается семь в вышеуказанных Международной хроностратиграфической и Общей стратиграфической шкалах, но только пять из них установлены на территории Беларуси. Так, верхи лландоверийского отдела, начинающие разрез силура на территории страны, отнесены к теличскому ярусу; венлокский отдел подразделяется на шейнвудский и гомерский ярусы; лудловский отдел – на горстийский и лудфордский ярусы; пржидольский отдел не включает в себя никаких ярусов. Помимо вышеназванных новшеств в Стратиграфическую схему силура Беларуси вводится также обновленная последовательность стандартных граптолитовых зон и приводятся установленные Д. П. Плаксом зоны по ихтиофауне. В региональной стратиграфической схеме силура Беларуси используется самостоятельная последовательность горизонтов, базирующаяся на изучении разрезов Подлясско-Брестской впадины. Территория впадины подразделяется, как это было принято ранее, на западную и восточную части, каждая из которых характеризуется определенным набором свит и пачек. Раздел корреляции местных стратиграфических подразделений Беларуси дополняется шестью новыми, введенными Д. П. Плаксом, местными стратиграфическими подразделениями – свитами. В пределах Волынской моноклинали это комаровская, кладневская, рытецкая и приборовская свиты, а в пределах Прибалтийской моноклинали – островецкая и вилейская свиты. Приводится также корреляция белорусских разрезов силура с одновозрастными образованиями польской части Подлясско-Брестской впадины, Волыни (северо-запад Украины), Средней и Восточной Литвы, а также Эстонии.

Настоящее исследование направлено на разработку комплексных препаратов на основе сфагнового торфа, сфагнового мха и микроэлементов и первичные исследования их антимикробной активности на чистых культурах возбудителей болезней сельскохозяйственных растений с целью определения возможности получения на их основе средств защиты растений. В оксидаты и гидролизаты сфагнового мха и сфагнового торфа малой степени разложения, содержащие незначительные количества гуминовых кислот, микроэлементы внесены в виде солей. В гуматсодержащие препараты их введение проводили в форме комплексонатов металлов. В качестве комплексона использовали динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Установлены условия получения эдетата цинка, марганца, меди и его введения в состав оксидатов. Для приготовления комплексных препаратов EDTA–Zn₇₀–Мn₅₀–Сu₂₅ вносили в оксидаты в соотношении 1 : 10, при этом содержание микроэлементов в конечных продуктах составило Zn_7,0, Мn_5,0, Сu_2,5. Показано, что комплексный препарат на основе оксидата магелланикум-торфа со степенью разложении (R) 5 % и микроэлементов активен в отношении фитопатогенов Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis Н.П. и Erwinia amylovora E2, а препарат на основе магелланикум-торфа c R 20–25 % и хелатов микроэлементов – в отношении C. michiganensis subsp. michiganensis Н.П. Гидролизаты мха и торфа c R 5 % проявляют активность в отношении E. amylovora E2 и Pseudomonas corrugata 3′. Таким образом, установлено, что препараты, полученные на основе сфагнового торфа, сфагнового мха и микроэлементов, обладают активностью в отношении ряда фитопатогенных микроорганизмов и могут быть использованы при разработке средств защиты растений нового поколения.

В работе проведен анализ основных методов сушки торфяных гранул в нагретом барабане: с вытеснением влаги наружу непрогретым воздухом, с вытеснением влаги наружу и частичной рециркуляцией отработанного сушильного агента, с вытеснением влаги наружу непрогретым воздухом с рекуперацией тепла из отработанного влажного агента. Рассмотрен также процесс сушки торфяных гранул в барабане интенсивным электромагнитным полем сверхвысокой частоты (СВЧ) с вытеснением влаги наружу непрогретым воздухом. Дана оценка основных параметров процесса конвективной сушки с целью выбора оптимальных условий его протекания, позволяющих сократить расход потребляемой энергии для получения конечного продукта. Для рассмотренных методов сушки торфяных гранул приводятся аналитические зависимости оценки оптимальных параметров сушильного агента при равновесии между высушиваемым материалом и сушильной средой.

Повышенный интерес к свойствам и способам получения фульвоподобных кислот из природных каустобиолитов, включая в первую очередь различные торфа, вызван появлением в их структуре композиций, обеспечивающих способность к комплексообразованию с редкоземельными и тяжелыми металлами, включая востребованные в атомной энергетике уранилы. Использование указанных фульвоподобных кислот в разрабатываемых новых технологиях добычи редких и тяжелых металлов рассматривается как очень перспективное. В предлагаемой статье приведен сравнительный анализ физико-химических свойств фульвоподобных кислот, полученных методом окислительной деструкции торфов и гуминовых веществ исходных торфов.

Анализ данных ИК-спектроскопии исходных торфов (низинного и верхового) и продуктов их окисления пероксидом водорода показал, что в процессе окислительной деструкции происходит разрушение полисопряженных структур торфа с образованием продуктов с высоким содержанием карбонильных групп, способствующих комплексообразованию.

Выявлено, что окислительная деструкция торфа приводит к уменьшению содержания углерода и повышению содержания водорода и кислорода, а также к снижению оптической плотности их растворов и повышению растворимости. Полученное молекулярно-массовое распределение на Sephadex G-50 исходных гуминовых кислот и фульвоподобных кислот показало, что процессы деструкции ведут к уменьшению молекулярных масс макромолекул фульвоподобных кислот по сравнению с исходными гуминовыми кислотами.