63
American Scientific Journal № (28) / 2019 Vol.1 Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Boston, USA Assistant Editor - Samanta Brown, Doctor of Physical Sciences, American Institute of Physics, Maryland, USA Alfred Merphi - Doctor of Economics, University of Chicago, Chicago, United States Yen Lee - MD, wellness center «You Kang», Sanya, China Avital Gurvic - Doctor of Education, University of Haifa, Haifa, Israel George Perry - Doctor of Chemistry, Columbia College, New York, USA Isa Wright - Doctor of Sociology, Moraine Valley Community College, Chicago, USA Jessie Simmons - Doctor of Engineering Sciences, San Diego State University, San Diego, USA Nelson Flores - Doctor of Philology, Wheelock College, Boston, USA Andrey Chigrintsev - Doctor of Geographical Sciences, University of South Carolina, Columbia, United States Oleg Krivtsov - Doctor of History, National Museum of Natural History, Washington, USA Angelina Pavlovna Alushteva - Candidate of Technical Sciences, Institute of Computer Systems and Information Security (ICSiIS), Krasnodar, Russian Federation Elena Dmitrevna Lapenko - Candidate of Law, Institute of Law, Volgograd, Russian Federation Aleksandr Ole - Doctor of Biological Chemistry, University of Stavanger, Stavanger, Norway Emily Wells - Doctor of Psychological Sciences, Coventry University, Coventry, England Leon Mendes - Doctor of Pharmaceutical Sciences, Universitat de Barcelona, Spain Martin Lenc - Doctor of Economics, Uni Köln, Germany Adel Barkova - Doctor of Political Sciences, Univerzita Karlova v Praze, Prague, Czech Republic Vidya Bhatt - Candidate of Medical Science, University of Delhi, New Delhi, India Agachi Lundzhil - Doctor of Law, The North-West University, Potchefstroom, South Africa

Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal

№ (28) / 2019

Vol.1

Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences, Massachusetts Institute of

Technology, Boston, USA

Assistant Editor - Samanta Brown, Doctor of Physical Sciences, American Institute of

Physics, Maryland, USA

• Alfred Merphi - Doctor of Economics, University of Chicago, Chicago, United States

• Yen Lee - MD, wellness center «You Kang», Sanya, China

• Avital Gurvic - Doctor of Education, University of Haifa, Haifa, Israel

• George Perry - Doctor of Chemistry, Columbia College, New York, USA

• Isa Wright - Doctor of Sociology, Moraine Valley Community College, Chicago, USA

• Jessie Simmons - Doctor of Engineering Sciences, San Diego State University, San Diego,

USA

• Nelson Flores - Doctor of Philology, Wheelock College, Boston, USA

• Andrey Chigrintsev - Doctor of Geographical Sciences, University of South Carolina,

Columbia, United States

• Oleg Krivtsov - Doctor of History, National Museum of Natural History, Washington, USA

• Angelina Pavlovna Alushteva - Candidate of Technical Sciences, Institute of Computer

Systems and Information Security (ICSiIS), Krasnodar, Russian Federation

• Elena Dmitrevna Lapenko - Candidate of Law, Institute of Law, Volgograd,

Russian Federation

• Aleksandr Ole - Doctor of Biological Chemistry, University of Stavanger, Stavanger,

Norway

• Emily Wells - Doctor of Psychological Sciences, Coventry University, Coventry, England

• Leon Mendes - Doctor of Pharmaceutical Sciences, Universitat de Barcelona, Spain

• Martin Lenc - Doctor of Economics, Uni Köln, Germany

• Adel Barkova - Doctor of Political Sciences, Univerzita Karlova v Praze, Prague,

Czech Republic

• Vidya Bhatt - Candidate of Medical Science, University of Delhi, New Delhi, India

• Agachi Lundzhil - Doctor of Law, The North-West University, Potchefstroom, South Africa

Page 2: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences, Massachusetts Institute of

Technology, Boston, USA

Assistant Editor - Samanta Brown, Doctor of Physical Sciences, American Institute of

Physics, Maryland, USA

Alfred Merphi - Doctor of Economics, University of Chicago, Chicago, United States

Yen Lee - MD, wellness center «You Kang», Sanya, China

Avital Gurvic - Doctor of Education, University of Haifa, Haifa, Israel

George Perry - Doctor of Chemistry, Columbia College, New York, USA

Isa Wright - Doctor of Sociology, Moraine Valley Community College, Chicago, USA

Jessie Simmons - Doctor of Engineering Sciences, San Diego State University, San Diego, USA

Nelson Flores - Doctor of Philology, Wheelock College, Boston, USA

Andrey Chigrintsev - Doctor of Geographical Sciences, University of South Carolina,

Columbia, United States

Oleg Krivtsov - Doctor of History, National Museum of Natural History, Washington, USA

Angelina Pavlovna Alushteva - Candidate of Technical Sciences, Institute of Computer

Systems and Information Security (ICSiIS), Krasnodar, Russian Federation

Elena Dmitrevna Lapenko - Candidate of Law, Institute of Law, Volgograd, Russian Federation

Aleksandr Ole - Doctor of Biological Chemistry, University of Stavanger, Stavanger, Norway

Emily Wells - Doctor of Psychological Sciences, Coventry University, Coventry, England

Leon Mendes - Doctor of Pharmaceutical Sciences, Universitat de Barcelona, Spain

Martin Lenc - Doctor of Economics, Uni Köln, Germany

Adel Barkova - Doctor of Political Sciences, Univerzita Karlova v Praze, Prague, Czech

Republic

Vidya Bhatt - Candidate of Medical Science, University of Delhi, New Delhi, India

Agachi Lundzhil - Doctor of Law, The North-West University, Potchefstroom, South Africa

Layout man: Mark O'Donovan

Layout: Catherine Johnson

Address: 90 st. – Elmhurst AV, Queens, NY, United States

Web-site: http://american-science.com

Е-mail: [email protected]

Copies: 1000 copies.

Printed in 90 st. – Elmhurst AV, Queens, NY, United States

Page 3: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

СОДЕРЖАНИЕ

ИСКУССТВОВЕДЧЕСКИЕ И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

Ivantsov V. O. THE ROLE OF THE ADMINISTRATIVE LAW PRINCIPLES IN THE PROCESS OF REALISATION OF THE ADMINISTRATIVE LIABILITY – EVIDENCE FROM THE REGULANJRY ENFORCEMENT ..................................... 4

Plotnikova G., Akhanova M. INTERACTIVE ENGLISH TEACHING ............................... 7

Шавлаева Т. М. ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЧЕНСКИХ МУХАДЖИРОВ В ПЕРВЫЕ ГОДЫ ДЕПОРТАЦИИ ....... 9

Юрьева О. Ю. РОЛЬ СИМВОЛА В ФОРМООБРАЗОВАНИИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ДЕКОРАТИВНО – ПРИКЛАДНОГО, ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОГО ИСКУССТВА И КУЛЬТУРЫ .... 12

НАУКИ О ЗЕМЛЕ И ПЛАНЕТЫ

Skvortsov V.A. PREDICTION OF THE CONDITIONS FOR THE CLIMATE CHANGES, ON THE BASIS OF PHYSICOCHEMICAL MODELLING ............................................................... 18

Taranik A. GEOSTRUCTURAL WAY OF COMBUSTIBLE GAS MIGRATION INTO DONBASS COAL MINES ................ 25

Черноножкин А. В. РОЛЬ ДИАЛОГА СЕРЕБРОВА-ИКЕДА В ИЗУЧЕНИИ КОСМОСА В ПРОШЛОМ И НАСТОЯЩЕМ ............... 30

ПРОИЗВОДСТВО

Мяленко Д.М., Головань Н.С. ИССЛЕДОВАНИЯ УРОВНЯ МИГРАЦИИ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМОВАННОЙ УПАКОВКИ, ОБОГАЩЕННОЙ АНТИМИКРОБНОЙ ДОБАВКОЙ В ВЫТЯЖКИ НА РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ 33

Мяленко Д.М., Головань Н.С. РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ УПАКОВКИ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ ОБОГАЩЕННЫХ ПРИРОДНЫМИ АНТИМИКРОБНЫМИ И АНТИОКСИДАНТНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ДЛЯ МОЛОЧНОЙ И ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ ............................................................. 37

СОЦИАЛЬНЫЕ НАУКИ

Аушева И. У. МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОЙ ДИССЕМИНАЦИИ ОБНОВЛЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В КАЗАХСТАНЕ ................................ 41

ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯSchegolevatykh A., Voronkov B. CALCULATION OF THE ROUTES OF THE SPREADING RADIO WAVES WITH ACCOUNT ELECTROPHYSICAL PARAMETERS LAYING UNDER SURFACES .................. 45

Grigoryev-Friedman S. N. PANORAMIC SENSOR TARGET DETECTION AND DESTRUCTION OF ENEMY ON MODULATED LASER BEAM IN 3D-SPACE “LADOGA-1M” ........................... 48

Grigoryev-Friedman S. N. ALGORITHM FOR WORKING THE SENSOR OF PANORAMIC DETECTION OBJECTIVES AND DESTRUCTION OF ENEMY ON MODULATED LASER BEAM IN 3D - SPACE “LADOGA-1M” ......................... 51

ЭКОНОМИКА, ЭКОНОМЕТРИКА И ФИНАНСЫ

Hasan Abdulali Mammadov CURRENT SITUATION ANALYSİS AND ECONOMETRİC ASSESSMENT OF SOCIAL INFRASTRUCTURES IN AZERBAIJAN ............................................................... 55

Page 4: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

4 American Scientific Journal № (28) / 2019

ИСКУССТВОВЕДЧЕСКИЕ И ГУМАНИТАРНЫЕ НАУКИ

THE ROLE OF THE ADMINISTRATIVE LAW PRINCIPLES IN THE PROCESS OF REALISATION

OF THE ADMINISTRATIVE LIABILITY – EVIDENCE FROM THE REGULANJRY

ENFORCEMENT

Ivantsov Volodymyr Oleksandrovych

PhD in Law, Associate Professor

Kharkiv National University of Internal Affairs, Kharkiv

postdoctoral student of the Department for the

Organization of Educational and Scientific Training

Abstract. The article is devoted to the coverage of the contemporary issues of realisation the administrative

liability from the perspective of appealing to administrative law principles. As a result the author outlined concrete

constituents of the principles of administrative law in the process of realisation of the administrative liability.

Keywords: the principles of administrative law, administrative liability, rule of law, legality, expediency,

reasonability, equitable principles, assumption of law knowledge.

So far the issue of understanding the

administrative liability is one of the most contradicting

in administrative legal science. The term

“administrative liability” is quite actively used in

different spheres of social life which is related to its

different interpretation. At the same time, the legislator

while using this notion in various regulatory acts

unfortunately doesn’t give its definition. Apparently,

the result of abovementioned can be the absence of the

unique approach to the defining the principles of the

realization of administrative liability. In the

administrative-legal literature are arising some efforts

to observe the following notions: “principles of

administrative liability”, “principles of administrative

enforcement”, “principles of usage of administrative

penalties”, “principles of administrative and delictual

procedures”, “principles of the legislation on

administrative offences”. However, we are sure that the

relevant principles are the reflection of classification

approach for the division of administrative law

principles. But it must be said that exactly the last ones

can serve as a basis for the characteristics of its role in

the process of administrative liability realization.

In general, the principles of Administrative Law

of Ukraine are the logical reflection of the axiological

landmarks, fundamentals of organization and activity

of public administration’s subjects which are mostly

oriented on provision of the needs of realization and

protection of citizens’ rights and freedoms in

democratic, social and legal state, they ensure the

observance of balance between public, state and private

interests in public legal sphere, they define the legal

basics of interaction between public state authorities

and individuals, legal entities, collective entities in the

sphere of realization of functions of executive

power[1].

In its turn, the meaning of administrative law

principles during the process of the realization of

administrative liability will mark the main basics of

administrative and legal relationships connected to

defining the administrative offenses, their qualification,

bringing to administrative responsibility, the

implementation of administrative and tort proceedings

(proceedings on administrative offenses).

So, we consider it reasonable to divide the

administrative law principles, which usage is based on

the process of the realization of administrative liability

into principles of: 1) the attribution of an act to

administrative offenses; these are expediency and

validity of such assignment; 2) bringing to

administrative liability – legality, justice,

proportionality of the act and punishment, presumption

of innocence, presumption of law knowledge,

inevitability, equality of all before the law and the

decision-making body, objectivity, impartiality, etc.; 3)

proceedings on administrative offenses – finding out

the objective truth, equality before the law, realization

of the right to defense and appeal, transparency,

promptness of the proceeding, continuity the

proceeding, the independence of the decision in the

case, responsibility for violation of the rules of

procedure and the decision taken in the case.

As the example of the problem issues of

administrative liability realization would be an

established practice in applying the law concerning

bringing persons to liability under the Art. 172-6 of the

Code of Ukraine on Administrative Offences [2]

(COA). So, the problem of realization of violation of

financial control requirements due to COA lays in

contradictable approach to the assessment of the

subjective aspect (state of mind) of this offence,

‘characterized by the presence of guilt in the form of

direct or indirect intent; the commission of this act

through negligence precludes bringing the person to

administrative liability’[3]. The abovementioned

position causes the acceptance of controversial

decisions in this type of cases. For example, the judge

of Zarichnii District Court in the case № 591/6134/17

[4] on December 18, 2017 cleared the proceeding on

the case against the person under the part 1 Art. 172-6

COA due to the lack of a corpus delicti, on the grounds

that administrative material relating to a person

Page 5: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 5

according to the given composition of the offense has

to contain the evidence of direct or indirect intent, but

instead, none of the evidence does not refute the above

statements but it also does not prove, firstly, the

evidence that the person knew the anti-corruption

legislations’ requirements to submit in certain terms,

namely, the declaration in the context of part 2 Art. 45

of the Law, secondly, doesn’t prove the intent of the

person concerning non committing such actions and

awareness of its illegality.

As we can see, such an approach is rude violation

of the principle of the legal liability (one of the types of

it is administrative liability), namely “ignorance of laws

does not exempt from legal liability” (Art. 68 of the

Constitution of Ukraine [5]).

We are sure, that only intentionally can be done

“the submission of the deliberate misrepresentations in

the declaration of the person, authorized to perform

state or local government functions” (p. 4 Art. 172-6

COA). In its turn, negligence, as a form of guilt in

violation of financial control requirements, is typical

for untimely submission of declaration by the person,

authorized to perform state or local government

functions and also failure to notify or untimely notice

of the opening of a foreign currency account in an

institution of a non-resident bank or significant changes

in the property status. For example, the subject of the

offence can forget or not know about the necessity of

submission of notice or the declaration, be wrong in

calculations or remembering the concrete term of

submitting the declaration or notice, etc.

Next, we’ll observe the problem issues of

realization of the administrative liability due to Art.

172-5 COA. According to the p. 1 Art. 23 “On the

Prevention of Corruption” Law of Ukraine [6], there is

forbidden for persons, authorized to perform state

government functions or equated to them, directly or by

the help of other persons to demand, to ask, to receive

from individuals or legal entities presents for

themselves or connected persons, particularly in the

context of performing activity related to performance

state or local government functions.

The wording “in the context of performing activity

related to performance state or local government

functions” can be interpreted in different ways.

Herewith, there is no clarification on its content in any

regulatory requirements or recommendatory

provisions. Thus, basing on the case law concerning

bringing persons to responsibility for violation of the

restrictions on the receipt of gifts we can conclude that

they are, to put it mildly, controversial in the context of

understanding of abovementioned restriction. For

example, Taraschanskii District Court of the Kyiv

Oblast stated by the ruling dated from August 25, 2015

(case No. 379/1230/15-п) that Social Inspector on

Environmental Protection of the State Ecological

Inspection of Kyiv region while performing his official

authorities received from the citizen the present in the

form of coupons for 200 liters of А-95 gasoline of gas

station network “Avias”, for not drawing up the

protocol on the environment legislation violations

found on the individual entrepreneur, which results in

the imposition of a fine, in so doing broke a restriction

on getting presents, set by p. 1 Art. 23 “On the

Prevention of Corruption” Law of Ukraine [7].

From the given example follows that performing

activity related to performance state or local

government functions is comprehended receiving the

gift for exploitation by this person his official

authorities in its own vested interests. This position can

not be accepted for the following reasons.

Firstly, if we look to the notion of corruption

according to Art. 1 of “On the Prevention of

Corruption” Law of Ukraine, than such actions of the

persons authorized to perform state or local

government functions contain signs of corruption, and

therefore they constitute a corrupt offense, and not an

offense connected with corruption, which is

administrative offence stipulated by Art. 172-5 of the

COA. In turn, the semantic content of abovementioned

court decision contains corpus delicti stipulated by Art.

368 of the Criminal Code of Ukraine (CCU) [8].

Secondly, lucrative impulse of the usage of

official authority or position mainly is the evidence for

violations in described case law pattern of restrictions

on the use of official authority or position, which are

set in Art. 22 of “On the Prevention of Corruption” Law

of Ukraine.

Thirdly, such an approach to interpretation of

restriction concerning the presents getting “in the

context of performing activity related to performance

state or local government functions” can be used as a

legal remedy for avoidance of criminal responsibility

for receiving unlawful benefits (Art. 368 CCU),

because the notion of unlawful benefit is almost equal

to the notion of a present, set by Art. 1 of “On the

Prevention of Corruption” Law of Ukraine.

Concordantly abovementioned violates such

general administrative law principles as rule of law and

legality. To the list of special principles of

administrative law, which are violated while making

appropriate decisions, should be included next

principles: expediency, reasonableness and fairness.

The described above necessitates more precise

assessment of cases being considered for the purpose of

ensuring the proper qualification of offenses and, as a

result, ensuring the bringing of the perpetrators to their

responsibility. In its turn, the unified approach to

decision-making for the relevant category of cases

should be done by the delineation of the concepts of

"unlawful benefit" and "present". This can be realized

at the legislative level, solved by the Resolutions of the

Plenum of the Supreme Court of Ukraine or

methodological recommendations of National Agency

of the Corruption Prevention.

The influence of administrative law principles can

be also followed in terms of proceedings on

administrative offenses. According to the amendments

to Art. 294 COA the prosecutor can appeal the relevant

judge's ruling only in cases, set by p. 5 Art. 7 and p. 1

Page 6: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

6 American Scientific Journal № (28) / 2019

Art. 287 COA. Herewith the provisions of the last

article also refer to p. 5 Art. 7 COA which textually

reflects the meaning of the legality principle in

proceedings on administrative offenses. In turn,

relevant provisions is established that the prosecutor

carries out supervision over observance of the laws

when applying enforcement actions over administrative

offences by the realization of power powers to

supervise the observance of laws in the application of

coercive measures related to restrictions on personal

freedom of citizens. It means that the prosecutor could

realize the right to appeal in proceedings on

administrative offenses in in cases determined by law,

solely at the stage of execution of a court decision and

only on conditions that sanction restricts personal

liberty of citizens. However, sanctions for

administrative offenses are often not connected to the

personal liberty of citizens restrictions (for example,

offenses related to corruption, offenses in the field of

road safety, which materials are prepared by police

authorities). As a result, it is obvious that relevant

statutory concept, not taking into account the textual

image of legality principle content, eliminates the

possibility of objective determination of the case

circumstances, is in contradiction with the principle of

court decisions appeal. Abovementioned indicates the

necessity of amendments to the current provisions of

COA.

As follows, the role of the principle of

administrative law in the process of realization of

administrative liability, by reference to problems of

case law lies in the fact, that first: can act as a kind of

prism for statutory concept assessment while

classification of violations (in particular, the distinction

between administrative and criminal tortious acts); in

the highest level define the content of the rules of

proceedings on administrative offenses; serve as the

basis for decision-making concerning clarification

and/or correction of administrative and legal

(substantive and procedural) rules.

Finally, we should note that within the limits of

this research it is impossible to highlight all

problematic issues of administrative responsibility

realization. We described the general issues of

execution of administrative responsibility, the solution

of which is caused by the need of appealing to the

principles of administrative law, that can be a basis for

the scientific research development on the

implementation of the administrative law principles in

law-enforcement activity of courts and subjects of

public administration.

References:

1. Gritsenko I. S., Melnik R. S., Puhtetska A. A.,

2015. General administrative law [Zagalne

administrativne pravo]. Kyiv. : YurInkom Inter (Ed.:

Gritsenko I. S).

2. Кодекс України про адміністративні

правопорушення. Vidomosti Verkhovnoyi Radi

URSR on December 18, 1984 – 1984, № 51, article

1122

3. Administrative Prosecution of Corruption-

Related Offenses [Schodo prityagnennya do

administrativnoyi vipovidalnostI za okremi

pravoporushennya, pov’yazanI z koruptsieyu].

[online]. Missive of High Specialized Court of Ukraine

for Civil and Criminal Cases No 223-943/4-17.

Available at

https://zib.com.ua/files/Golovam_apeliacijnih_sudiv_

vid_2205_2017.pdf

4. The case of an administrative offense [Sprava

pro administratyvne pravoporushennya] dated

18.12.2017No 591/6134/17 [online]. The state register

of court decisions. Available at

http://www.reyestr.court.gov.ua/Review/71047504

5. Конституція України : Law of Ukraine on June

28, 1996 № 254К/96-ВР. Vidomosti Verkhovnoyi

Radi of Ukraine on July 23, 1996 — 1996, № 30, article

141

6. Про запобігання корупції : Law of Ukraine on

October 14, 2014 № 1700-VII. Vidomosti

Verkhovnoyi Radi of Ukraine on December 5, 2014. —

2014, № 49, page 3186, article 2056

7. The case of an administrative offense [Sprava

pro administratyvne pravoporushennya] dated

25.08.2015 No 379/1230/15-п [online]. The state

register of court decisions. Available at

http://www.reyestr.court.gov.ua/Review/49058912

8. Кримінальний кодекс України : Law of

Ukraine on April 05, 2001 № 2341-ІІІ. Vidomosti

Verkhovnoyi Radi of Ukraine on June 29, 2001. —

2001, № 25, article 131

Page 7: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 7

INTERACTIVE ENGLISH TEACHING

Galina Plotnikova

Cand. Sc. Philology, the English Language Department,

Taganrog Institute named after A.P. Chekhov,

Taganrog

Marina Akhanova

Cand. Sc. Philology, the English Language Department,

Taganrog Institute named after A.P. Chekhov,

Taganrog

Abstract. One of the main principles of education is interaction. In language classes, learners should have

more autonomy to have interactions among themselves as well as with the teacher. Second language learners are

more likely to achieve better levels of comprehension of the new input in their effort to communicate through

interaction. Based on socio-cultural theory, language has both functions of communicative tool and a psychological

tool which mediates meaning between the individual and the linguistic goal and therefore assists the cognitive

development process. This study investigates interactive language teaching among the English high school

teachers. We investigated the effect of individual factors, gender, educational background, teacher education, and

marital status of teachers on their tendency to interactive teaching. The results of the study showed that some of

the above factors influence the teacher’s tendency to interactive teaching.

Keywords: interaction, interactive teaching, textbooks, critical thinking, creative thinking, teaching method

There are many factors that are involved in

education. These factors may also vary based on time,

place and context. Teachers are also facing many

challenges. Gass asserts that education should have the

following features: Education should focus on critical

thinking, creative thinking, active in-group learning,

and teacher - learner interaction. Education should not

be teacher-centered, learner-centered, knowledge-

centered, or society-centered. Rather, it must include all

these factors and should look at the issue from a holistic

point of view [4, p.251]. The developed countries in

recent decades have shifted from the traditional

approaches to learning and teaching by a meticulous

educational system, the excessive numbers of

researches conducted have shown that traditional

approaches to learning are no more working for the

current time [3, p.224]. Traditional teaching methods

such as grammar translation have been used for a long

time. GTM is still used in high schools. We may also

see the use of some aspects of new approaches in

classrooms. However, the goal of this study is not to

suggest a specific method for language teaching in high

schools. Rather, we are emphasizing the benefits of

interaction and interactive teaching in meeting the

educational needs and gaining better educational

objectives in high schools. Sometimes, teachers face

some problems in engaging students in the class

activities. Teachers might think that interactive

teaching is a small part of the classroom teaching along

the other activities, and interactive teaching requires

some extra time which is a wrong conception [1,

p.167]. This means that they have mostly been

experiencing teacher-centered classes and have

provided less chance for student’s autonomy and an

interactive relationship between the teacher and the

language learners. Interactive teaching is not limiting

the control of the teachers and giving more power to

students. The interactive view sees language as a

vehicle for the creation and maintenance of social

relations, focusing on patterns of moves, acts,

negotiation and interaction found in conversational

exchanges. We will therefore keep in our treatment of

English grammatical structure many ideas and terms

inherited from traditional grammar. Our task will be to

introduce the learners at least to some of grammar

problems, and to help them to prepare for reading the

numerous special treatises on these subjects. Teaching

English we, the English teachers must find a competent

approach to students. What is competence?

Competence can be described as the combination of

training, skills, experience and knowledge that a person

has and their ability to apply them to perform a task

safely. Other factors, such as attitude and physical

ability, can also affect someone’s competence.

Competence indicates sufficiency of knowledge and

skills that enable someone to act in a wide variety of

situations. Because each level of responsibility has its

own requirements, competence, can occur in

any period of a person's life or at any stage of his or

her career. A competent person should not be chosen

lightly, experts say, because he or she needs to be

qualified to identify the hazards associated with a

particular operation. For instance, if work is being

performed on scaffolding, the competent person must

be knowledgeable about scaffolding hazards. This

knowledge can come from a person’s skills, experience

and training. What Is a Competent Teacher? A

competent teacher could be described as one whose

students show significant progress and gains in their

various subjects. A competent teacher must also be an

inspirational leader with lots of motivational

techniques. Sound judgement and good sense are

requisite skills too. One of the most serious and

comprehensive methods of learning a foreign language

- lingvosociocultural, involving an appeal to such a

component, as a social and cultural environment.

Page 8: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

8 American Scientific Journal № (28) / 2019

Proponents firmly believe that language loses life when

teachers and students aim to acquire a "lifeless" lexical

and grammatical forms. Learning grammar is often

perceived as a tedious and laborious process.

Whereas students often lose interest during

lecture-style teaching, interactive teaching styles

promote an atmosphere of attention and participation.

Make it interesting. Make it exciting. Make it fun. As

you well know, telling is not teaching and listening is

not learning.

We can follow the guidelines to express the focus

of interactive educational teaching styles:

• Encourage student participation.

• Use questions that stimulate response,

discussion, and a hands-on experience.

• Use teaching aids that press for answers, and

capture/hold the student’s attention.

• Set up a workgroup environment.

• Involve yourself as well as the student.

Here are some of the most effective ways to

engage our students.

1. Brainstorming

Interactive brainstorming is typically performed in

group sessions. The process is useful for generating

creative thoughts and ideas. Brainstorming helps

students learn to pull together. Types of interactive

brainstorming include:

• Structured and unstructured

• Reverse or negative thinking

• Nominal group relationships

• Online interaction such as chat, forums and

email

• Team-idea mapping

• Group passing

• Individual brainstorming

2. Think, pair, and share

Establish a problem or a question, then pair your

students. Give each pair sufficient time to form a

conclusion, and permit each participant to define the

conclusion in his or her personal voice. You can also

request that one student explain a concept while the

other student evaluates what is being learned. Apply

different variations of the process—your students will

be engaged, communicating, and retaining more

information before your eyes.

3. Buzz session

Participants come together in session groups that

focus on a single topic. Within each group, every

student contributes thoughts and ideas. Encourage

discussion and collaboration among the students within

each group; everyone should learn from one another’s

input and experiences.

4. Incident process

This teaching style involves a case study format,

but the process is not so rigid as a full case study

training session. The focus is on learning how to

solve real problems that involve real people—

preparing your students for life beyond your classroom.

Provide small groups of students with details from

actual incidents and then ask them to develop a

workable solution.

5. Q&A sessions

On the heels of every topic introduction, but prior

to formal lecturing, ask your students to jot down

questions pertaining to the subject matter on 3×5 index

cards. After you collect the cards, mix them up and read

and answer the student-generated questions.

So we would like to examine some

traditional techniques and compare them with the use

of language games for grammar presentation and

revision, in order to determine whether they are

successful in presenting and revising grammar than

other methods. From my teaching experience I have

noticed how enthusiastic students are about practicing

language by means of games. I believe that the

grammar games are not only fun but they help students

learn without a conscious analysis or understanding of

the learning process while they acquire communicative

competence as second language users. There are

numerous techniques concerned with grammar

presentation. However, there are a few things that have

to be remembered irrespective of the way new lexical

items are presented. If teachers want students to

remember new grammar it needs to be learnt in the

context, practiced and then revised to prevent students

from forgetting. Teachers must take sure of that

students have understood the new words, which will be

remembered better if introduced in a “memorable

way”. Bearing all this in mind, teachers have to

remember to employ a variety of techniques for new

grammatical presentation and revision. Schools and

colleges should form an integral system of universal

knowledge and skills as well as self-employment and

personal responsibility of students, that is the key

competencies that define the modern quality education.

By teaching interactively, teachers can

students to activate their prior knowledge of the

content, to use it for their present and future learning

tasks. Sometimes, there are some flaws in what student

have learned previously, and by reviewing it teachers

can provide corrective feedback for eliminating those

flaws. There are many definitions for teaching. One is

that teaching is an activity, but not any kind of activity.

It is an activity which is done consciously, and is

designed to follow a specific objective [5, p.112].

Interaction is necessary for effective teaching.

Teaching has two special characteristics: 1. The

existence of interaction and relationship between the

teacher and the learners. 2. Goal-oriented activities of

the teachers. Teaching is not doing a set of unrelated

and one-directional activities, and by considering the

concept of “interaction” does not include learning from

other sources such as movies, T.V, or books. What is

emphasized here is interaction. There are some factors

like the individual characteristics of the teachers,

educational, and professional characteristics which are

influential in pre-teaching, in-teaching, and post-

teaching of teachers [2, p.39].

It is mostly believed that classroom language

learning is greatly depend on the nature of the

classroom interaction in order to meet the desired

outcomes. As a result, sociocultural and institutional

realities that exist outside the classroom should be

Page 9: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 9

reflected as much as possible in the classroom, and

classroom interaction covers the elements of

negotiation, co-construction, and collaborative

dialogue.

Classroom interaction helps in developing the

ability of constructing second language acquisition.

Therefore, the organization of classroom interactively

and culturally classroom is greatly important. The most

interactive form is pair or group. Pair or group work has

three value systems of choice, freedom and equality

besides paying attention to the sociocultural and

personal experience that assists students’ behavior in

the classroom. There must be a kind of interaction

between the learner and the teaching context to come

up with learning. But if we want to achieve more than

a superficial level of interaction, learners must be aware

that they have to meaningfully engage with the

teaching, and bring themselves to the exchange rather

that only being one who passively receives preformed

information. A level of active participation is required

by learners who take part in the development of

collective understanding to achieve interactivity.

References:

1. Allwright, D. (1984). The importance of

interaction in classroom language learning. Applied

Linguistics, 5 (2) 156-171.

2. Burns, C., & Myhill, D. (2004). Interactive or

inactive? A consideration of the nature of interaction in

whole class teaching. Cambridge Journal of Education,

34 (1), 35-49.

3. Ellis, R. (1999). Learning a second language

through interaction. Amsterdam: John Benjamins

Publishing Company.

4. Gass, S. M. (2003). Input and interaction. In C.

J. Doughty & M. H. Long (Eds.), The handbook of

second language acquisition (pp. 224-255). Oxford:

Blackwell.

5. Littlewood, W. (1981). Communicative

language teaching: An introduction. Cambridge:

Cambridge University Press.

ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЧЕНСКИХ МУХАДЖИРОВ В ПЕРВЫЕ ГОДЫ

ДЕПОРТАЦИИ

Шавлаева Тамара Магамедовна

Доктор исторических наук, главный научный сотрудник

Отдела этнологии Института гуманитарных исследований

Академии наук Чеченской республики

г. Грозный

THE ECONOMIC ACTIVITY OF THE CHECHEN MUHAJIRS IN THE FIRST YEARS OF

DEPORTATION

Shavlaeva Tamara Magamedovna

Doctor of historical Sciences, Chief scientific employee of the Department

of Ethnology Institute for humanitarian studies

Academy of Sciences of the Chechen Republic

G. Grozny

Аннотация. Расматривается хозяйственная деятельность чеченцев-мухаджиров, которые были

переселены в Османскую империю после окончания Кавказской войны. Отмечается, что лживые обещания

заинтересованных сторон заставили мухаджиров пройти через большие трудности. Жизнестойкие и

трудолюбивые переселенцы преодолели все невзгоды, освоили заброшенные земли и внесли оживление в

хозяйственную сферу чужого края.

Abstract. The article examines the economic activities of the Chechen Muhajirs who were resettled in the

Ottoman Empire after the end of the Caucasian War. It is noted that the false promises of stakeholders made the

Muhajirs go through great difficulties. Viable and hardworking immigrants overcame all hardships, mastered

abandoned lands and brought revival to the economic sphere of a foreign.

Ключевые слова: чеченцы, мухаджиры, земельный вопрос, депортация, хозяйственная деятельность.

Key words: Chechens, Muhajirs, the land issue, deportation, economic activity.

Поясним сразу же, что термин «мухаджиры» в

буквальном переводе из арабского языка означает

«переселенцы» или «эмигранты» от слова хиджра,

т. е. переселение. Под термином «депортация» мы

подразумеваем одну из форм депортации, по той

причине, что истинный смысл термина

«депортация» - выдворение, изгнание - имел в

нашем случае не открытую форму, а скрытую.

В данной статье рассматривается одна из

трагических страниц в истории чеченцев, чеченцев-

карабулаков и ингушей-назрановцев,

соответственно: 3502, 1500 и 100 семей, общей

численностью 22491 человек, которые по

завершении Кавказской войны были привлечены к

переселению в Османскую империю [2, с. 168].

Page 10: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

10 American Scientific Journal № (28) / 2019

Как принимающая так и отправляющая

переселенцев страны, преследовали определенные

цели, устраивающие обе стороны. Очевидно, что

«сценарий» этой драмы под названием

«мухаджирство» от начала до конца был задуман в

геополитических интересах двух империй [6, с. 73].

Для Российской империи важным являлось

избавление от беспокойного населения и

освобождения земель для передачи казачеству и

своим подданным, словом, «земля горцев была

нужна государству, а в них самих не было никакой

надобности» [9, с. 149]. Османская империя

получала в лице мухаджиров хороших воинов,

закалённых в многолетней войне, а также рабочие

руки для освоения залежных, заброшенных и

неплодородных земель.

По тем данным, что приводят авторы Л. М.

Гарсаев, Х.- А. М. Гарсаев [6, с. 364-366],

переселившиеся в большинстве своём были из

восточной чеченской области Нахчмохк (Ичкерия),

широко известной своей развитой культурой

земледелия, и воинственные карабулаки с западной

стороны. Помимо того, что Ичкерия и

прилегающие к ней области оказались в центре

масштабных политических событий в период

Кавказской войны, у жителей этих мест был

накоплен большой опыт освоения земель в

сложных ландшафтных условиях.

На сравнительно небольшой территории

Чечни плавно сменяют друг друга природные зоны,

к которым рационально приспосабливались

земледельцы, изобретая подходящие способы

ведения хозяйства и разные конструкции

агротехники. Большое трудолюбие и эмпирические

знания в области земледелии позволяли им

получать хорошие урожаи. К примеру, в одном

гнезде сеяли разные культурные растения:

картофель (семейство паслёновых), кукурузу

(семейство злаковых), фасоль (семейство бобовых).

Хорошо была развита система освоения земли

«ирзу», когда земледелец на окраине села

отвоёвывал у природы клочок земли, очищая от

деревьев и кустарников, и их корней. В горных

местах прибегали к террасированию полей [8].

Понятно, когда на равнине, или в межгорных

долинах, разбивают поля, цветут сады. Совсем

другая картина предстаёт перед нами, когда в

мешках и на вьючных животных на горные склоны

доставляют плодородную землю из подножья гор,

делают лестничные поля, а затем поднимают сюда

и камни для подпорки, чтобы эти крошечные

участки не сползали. Вот это настоящее искусство

в области земледелия. По вышеприведенным

причинам, мы отнесли горцев - носителей

земледельческой культуры Кавказа - в круг народов

культуроцентричных, как сумевших в трудных

ландшафтных условиях поставить культуру

земледелия [10]. Не случайно значение слова

«культура», которое впервые появилось в трактате

о земледелии «De Agri Kultura» Марка Порция

Катона Старшего, жившего во 2-ом веке до н. э.,

связывают с искусством возделывания земли [7].

Не с храмами, не с золотыми статуями, а именно с

возделыванием земли, которое выполняется с

особой любовью к земле.

Забегая вперёд, отмечу, что высокую культуру

земледелия, а также парную с ней культуру

животноводства, нашим соплеменникам удалось

поставить и оказавшись волею судьбы в Османской

империи.

Земельный вопрос всегда был одним из

сложных на Кавказе, а в Чеченском округе он стоял

наиболее остро [3, с. 16]. Плюс ко всем бедам,

которые принесла Кавказская война, жителей стали

вытеснять с родных земель, являющимися основой

экономики, отбирая в пользу казны. Источник

отмечает, что счет земли, принадлежащей горской

массе, был создан огромный колонизационный

земельный фонд для раздачи генералам,

чиновникам, казачьим и горским верхам,

служившим царизму, а чтобы противостоять этому

злу, силы были не равны. Народ был в отчаянии, и

вынужден каким - то образом искать источник для

существования. Поверив в обман, что там, на

чужбине их ждёт райская жизнь, мухаджиры,

поощряемые властями, организованными партиями

устремились в Османскую империю, и превзошли

все ожидания властей.

Если малоземелье явилось основной

причиной, побудившей к переселению, как

следствие причины, мухаджиры хотели получить

землю, пригодную для быстрого освоения, чтобы

обустроиться на чужбине. К сожалению, такой

земли не было. Плодородные земли были заняты.

Обсуждались хорошие варианты выделения

земель, но находились разные причины для их

отклонения, к примеру, не разрешали селиться на

пограничной территории; или местное население

не отдавало пастбищные земли. Как отмечают

источники, мухаджиров размещали на "голой

земле". Коренное население принимало их

настороженно и недружелюбно. Мухаджиры в

глазах местного населения (арабов, армян, курдов,

бедуинов, друзов) выглядели как захватчики и

исполнители воли оккупационных властей [1, с.

10]. В итоге предлагались земли тяжёлые для

возделывания. Совершенно непригодной для

земледелия, даже устрашающей была территория,

прилежащая к Диарбекиру, куда для проживания

отправили партию мухаджиров. Правда, позднее

им удалось оттуда выбраться. Так, в Иордании

получили землю в пойме реки, заросшую

камышом, где кишела всякая нечисть. Благодаря

упорному труду эта местность была освоена, там

впоследствии вырос красивый город Заркъа.

Вместе с тем, правительство Османской

империи старалось всячески стимулировать

занятие земледелием, представляя земли на

определённых льготах из фонда государственных

земель, и в плодородных местах, опять же эти

земли не относились к категории освоенных

земель.

Мухаджиры охотно привлекались для

возделывания неосвоенных земель, что сразу

привлекало внимание зарубежных и российских

путешественников в местах их компактного

Page 11: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 11

проживания. К примеру, в Сирии семье из 3 и 5

человек выделяли, соответственно 70 и 100

дономов (доном (донум) = 919-1000 кв. м.), а семье,

состоящей из более 5 человек, - 130 дономов. На

территории современной Иордании размер

выделяемой земли был значительно выще: семья из

4 человек получала 1 феддан (около 200 дономов).

Примечательно, что осваиваемые земли на первое

время освобождались от налогов. Размер

предоставлявшейся им земли превышал размер

среднего феллахского хозяйства. Со временем

переданные горцам земли переходили в их полную

собственность (мульк), в результате чего, к началу

XX века потомки мухаджиров владели большей

частью плодородных обрабатываемых земель в

Иордании [4, с. 18-19].

Мухаджиры вкладывали много труда для

освоения земель, которые в конце-концов, через 20

лет, переходили в их собственность, а с годами

превращались в большое богатство. Востоковед А.

Ганич правильно заметила, что в целом, если в

Малой Азии размер и качество переданных

эмигрантам земель были совсем невысоки, то в

арабских провинциях они получили наделы,

превышавшие среднее феллахское хозяйство. Это

позволило мухаджирам достичь хорошего уровня

существования.

Таким образом, наши соотечественники стали

на чужбине владельцами земель, потому что

сумели вне родины поставить хозяйственную

деятельность, при этом они использовали опыт

ведения хозяйства, приобретенный на родине.

Путешественники и исследователи замечали, что

жилище мухаджиров, земельные участки,

хозяйственные строения заметно отличались от

тех, что принадлежали местным. Они производили

впечатление людей с высоким хозяйственным

укладом. В первую очередь, были обустроены

дороги.

Из отрывочных информаций, полученных

нами в разные годы от соплеменников, когда они

приезжали на историческую Родину — в Чечню,

нам известно, что в далёком прошлом их предки

чрезвычайно тяжело вписывались в чужую

этнокультуру, перенесли много потерь и невзгод.

Никакие удобства их там не ждали, всё было

сделано на голой земле усердным трудом

мухаджиров. Дома строили из самана с

камышовым покрытием, встречались строения из

плетёных прутьев, обмазанные глиной. Для

перемещения грузов использовали телеги и

двухколёсные арбы которых мастера преумножили

по причине хозяйственной востребованности.

Землю обрабатывали плугом. Сеяли просо, овёс,

реже - пшеницу. Здесь бережно хранили семена

кукурузы и тыквы, привезённые с Родины. В местах

проживания переселенцев занимались и

садоводством. Также было развито

животноводство, они разводили крупный и мелкий

рогатый скот, при чём со временем появились

владельцы больших стад, имели лошадей,

буйволов. Женщины готовили сыр. Среди

переселенцев были мастера по кузнечному делу,

оружейному делу, обработке дерева, камня,

выделке овчины и другие, которые стали очень

скоро востребованными. Женщины умело вели

домашнее хозяйство, занимались обработкой

шерсти, полностью удовлетворяли запросы семьи

шитьём [8].

Эти сведения подтверждает Заведующий

Отделом этнологии Академии наук Чеченской

республики Л. М. Гарсаев, побывавший в Иордании

с целью ведения исследовательской работы. Он

также свидетельствует, что видел буйвола той

породы, которая была уведена мухаджирами и

сохранена до наших дней. В г. Сувейлах есть

историко-этнографический музей, создателем

которого является Сами Бено. Первый этаж своего

дома он переоборудовал под экспозицию, которая

поражает коллекцией артефактов. Там хранятся

косы, мотыги, серпы и прочий

сельскохозяйственный инвентарь, посуда,

кукурузная мельница, подковы для лошадей, а

также истанги, старинные кинжалы, черкески,

нарядный женский костюм г1абли – все эти и

другие предметы и вещи XIX- начала XX века

привезли с собой предки современных чеченцев

Иордании. До чужбины они добирались на арбах.

Погрузили все, что нужно для земледелия и быта.

Знали, что им придется зарабатывать на хлеб

насущный таким же тяжким трудом, к которому

привыкли они, их деды и прадеды [5].

Таким образом, в своеобразной исторической

обстановке, сложившейся после Кавказской войны,

наши соплеменники оказались на чужбине, по

большей части обманутые лживой пропагандой

заинтересованных сторон, как отправляющей так и

принимающей. Освоение залежных, заброшенных,

неплодородных земель являлось важной задачей

для Османской империи, наряду с проблемами

военного характера. Жизнестойкие, воинственные,

воспитанные на традициях чести и достоинства

кавказские народы внесли в Османскую империю

много новшеств и оживления, в том числе и

хозяйственную сферу. Жизнь северокавказских

мухаджиров со временем наладилась, они играли

важную роль в военной, политической,

экономической и культурной жизни

переселившихся стран.

Список литературы:

1. Алиев Б. Р. Северокавказская диаспора в

странах Ближнего и Среднего Востока: история и

современные процессы, вторая половина XIX - XX

вв.// Атореф. дисс. канд ист. наук. Махачкала, 2001.

2. Бадаев С.-Э. С. Чеченская диаспора на

Среднем и Ближнем Востоке: история и

современность. Нальчик: ГП КБР

«Республиканский полиграфический комбинат

имени Революции 1905 года", 2008. 320 с.

3. Берже А. П. Выселение горцев с

Кавказа"//ж."Русская старина", 1882 г., №10, С. 16.

Page 12: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

12 American Scientific Journal № (28) / 2019

4. Ганич А.А. Черкесская диаспора в

Иордании: генезис и современное состояние.

Автореф. дисс. канд. ист. наук. М. 2003. С. 18-19.

5. Гарсаев Лейчий: «В домах чеченцев

Иордании я забывал, что нахожусь на Ближнем

Востоке»//http://grozrab.com/?p=2349

6. Гарсаев Л. М., Гарсаев Х.- А. М. Чеченские

мухаджиры и их потомки в истории и культуре

Иордании. Историко-этнографические очерки.

Грозный: АО «ИПК «Грозненский рабочий», 2019.

416 с.

7. Марк Порций Катон. Земледелие / Перевод

и коммент. М. Е. Сергиенко при участии

С. И. Протасовой. М., 1950. 220 с.

8. ПМА (Полевые материалы автора, 1992-

1993, 2003-2009 гг.).

9. Фадеев Р. А. Письма с Кавказа. СПб., 1865.

259 с.

10. Шавлаева Т. М. Культурый этноцентризм.

Доклад на 5-м Юбилейном Всемирном Научном

Конгрессе (ВНК) "Итоги и Перспективы". Санкт-

Петербург, 27-29 ноября 2013г.

//https://www.youtube.com/watch?v=XNJpqRRpUpc

19. 08. 2019

Шавлаева Т. М.

УДК 7.008.01

РОЛЬ СИМВОЛА В ФОРМООБРАЗОВАНИИ ПРОИЗВЕДЕНИЙ ДЕКОРАТИВНО –

ПРИКЛАДНОГО, ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОГО ИСКУССТВА И КУЛЬТУРЫ

Юрьева О. Ю.

Санкт-Петербургский Государственный университет

промышленных технологий и дизайна

Аннотация. Проводились исследования, а так же был сделан сравнительный анализ символических

изображений древних и современных произведений мировой культуры и искусства. Найдена система

расшифровки, дающая возможность понять традиционное искусство наших предков и применять эти

знания при создании образов современных предметов дизайна, живописи и скульптуры.

Ключевые слова: символ, культура, искусство, предметы дизайна, орнаментальный декор.

Введение:

На скалах, в пещерах, на отдельных камнях,

надгробиях, утвари и одежде, памятниках

древности до начала 10 века встречаются

схематические рисунки предметoв или существ.

Эти графемы - (древне греческий -γράφω, «пишу» +

суффикс «-ема») —буква, иероглиф) [1] проявляют

пoразительную устойчивость и в формах своих

начертаний и в самoм факте своего существования.

Эти изображения выглядят как орнаментальный

декор, представляют собой символы, имеющие

смыслoвoе значение, идеограммы, являющееся

дoписьменным способoм фиксации некоторых

понятий и представлений. Изображения имели

разное назначение: культовое, указательное, знаки

собственности, племенные эмблемы. Со временем

их смысл был забыт, и они превратились в

орнамент. Орнаментальная резьба 20-10 тысяч до

христианской эры представляет собой не только

символику, но и декор, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1-орнаментальная древняя резьба

В Дагестане сохранились древние

трёхэтажные постройки, где орнамент расположен

только на фасаде жилого третьего этажа, снизу он

практически не виден. Отсюда можно сделать

вывод, что для наших предков был важен сам факт

существования этих начертаний и oн имел

ритуальное предназначение. В старинных

грузинских жилищах орнамент на деталях очага так

же не был виден людям, он был обращён к огню. В

Древнем Китае нижняя часть намогильной стелы с

рисунком заглублялась в землю. У древних вещей

узором покрывалась, спрятанная от глаз зрителя

часть предмета, днища сосудов, оборотная часть

блях, нашивавшихся на пояса или одежду. Когда-то

символам-узoрам придавалось серьёзное значение

и означало религиозное осмысление, магическое

Page 13: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 13

воздействие. Согласно древнеиндийским

религиозным воззрениям, культовые обряды

считались столь же необходимыми, как и сам труд.

В одном из древних стихов Вед говорится, что

самый дорогой напиток будет безвкусным без

сопровождающей его молитвы![1] Но не только

вера в магию изображений была присуща нашим

предкам, в символах люди зашифровывали и

передавали своим современникам и потомкам

жизненно важную информацию. В результате чего,

символика приобретает значение родовой памяти и

связи членов общества между сoбoй, рисунок 2.

рисунок 2 – настенный древний орнамент

Круглая или дугообразная форма узора, с

отходящими от него лучами по периметру

существовала ещё в палеолите и обозначала небо.

А сочетание дуги с лучами, вписанной в овал,

представляет собой символ - «небо и дождь». Косой

крест у ранних земледельцев считался символом

богини неба, а в эпоху бронзы - символом солнца.

На сосудах неолитического периода,

обнаруженных при раскопках на территории от

Центральной Европы до Ирана, найдены узоры с

изображениями полуовалов и треугольников,

обозначающих дождевые облака.

Исследователь древней символики Б. Рыбаков

пишет: «Часть сюжетов, украшений и элементов

орнамента явно магического заклинательного

характера выполняла в своё время роль заговоров

на благоденствие или оберегов от зла. Наших

предков успокаивал и радoвал вид этих oберегoв, и

отсюда, из этой радости, и рoждалось чувствo

красивoгo» [1]

Когда смысл графем был забыт, они стали

восприниматься и применяться как украшение.

Использование благожелательных символов –

древнейший метод для привлечения в свою жизнь

удачи, счастья, любви, изобилия, гармонии,

здоровья, богатства и пр. Знание символики

помогает максимально удачно сочетать материалы

и созданные из него образы, правильно

использовать их в пространстве интерьера,

экстерьера, аксессуарах, одежде, обуви и т. д. В

качестве амулетов наши предки часто

использовали камни с высеченными на них

символическими изображениями ангелов, святых и

пр. Особенно ценились камни, на которых якобы

отпечатались стопы святых людей. Иногда их

вмуровывали в стены христианских храмов.

Зеркала, кольца, куклы Перстни (кольца) считались

мощнейшими оберегами человека. На них

высекали самые разные изображения и надписи,

начиная от языческих символов и заканчивая

словами молитв. Грамотное применение символа

было верным помощником в осуществлении

желаний и изменении жизни в лучшую сторону,

рисунок 3.

Рисунок 3 – амулеты

Слово «символика», произошло от греческого

слова symbolon, что означает «условный знак,

опознавательная примета» [1]

Символ применялся в древней словесности,

мифологии, археологии, этнографии,

лингвистики… Символика является ключом к

Page 14: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

14 American Scientific Journal № (28) / 2019

раскрытию ритуалов, игр, обычаев и празднеств,

мифoпoэтических образoв, фетишей, этнонимoв,

географических названий, словесных выражений,

раскрывает тайны прошлого духовной культуры

человечества. В наше время к символу чаще всего

обращаются целители, ювелиры, художники всех

направлений, поэты, писатели, учёные и т д. Один

и тот же символ у разных нарoдoв может иметь

противоположное значение или перетекать из

одного в другoе. Каждый символ связан с тайным

знанием, рисунок 4.

Рисунок 4 - символы планет и знаков зодиака

В письмена-иероглифы, старинные рукописи,

карты, украшения, оружие, изображения

геометрических фигур, растений или животных,

наши предки вкладывали тайный смысл. Что бы

прочитать его, надо было обладать определёнными

знаниями, которые приобретаются не с помощью

механического заучивания, а путём интуитивного и

логического сравнения, осмысления. Знаки -

символы скрываются в сказках и былинах, в

произведениях искусства, в знаках зашифровано

настоящее, прошлое и будущее человечества.

Одним из способов создания образа-символа

является наш сон. Мы видим разные сны, в том

числе и зашифрованные нашим подсознанием.

Таким способом была открыта таблица

Менделеева, написаны книги, картины, получены

ответы на многочисленные вопросы, многие

научные открытия приходили именно во сне. Из

этого можно сделать вывод, что человек

многомерное существо, что oн связан с другими

людьми невидимыми глазу нитями, что у негo есть

душа, кoтoрая бессмертна, что кроме мира явного-

материального, есть мир духовный, тонкий,

который называется навью. Что в мире небесном

обитают духи, которые могут быть светлыми или

тёмными. Эти вопросы всегда волновали

человечество. Сведения o тайных знаниях

встречаются везде. Образы, связанные с тонкими

мирами становятся шедеврами мировoгo искусства,

так как надиктованы нам свыше и не связаны с

земным, телесным. Так как не все верят в тонкие

миры, то люди, несущие эти знания массам, всегда

преследовались и уничтожались. Их заставляли

отрекаться от всего возвышенного. На этом

держатся основные мировые религии. В наше

время так же существует разделение между

верующими и атеистами. Но чаще всего, каждый

челoвек притягивает себе подобного, по духу.

Людей связанных с профессией художника

объединяет творчество. Без знаний своей истории

культуры невозможно cотворить ничего нoвoгo,

достойного. Для художника, создание высоко -

художественного образа, цель его жизни! И он

черпает эти образы из природы, в том числе из снов,

так как именно через сон и сновидения вплотную

сoприкасается с неизвестным. К таким

литературным произведениям можно отнести миры

Карлоса Кастанеды, Паоло Коэльо, Лобсанга

Рампы. Среди наших соотечественников:

Александра Свияша, Владимира Жикаренцева,

Сергея Лазарева, Владимира Николаевич Мегре.

Литературные произведения этих авторов

переведены на все языки мира, и являются

достоянием человечества, притягивающие к себе

внимание тех, кто встал на путь эволюции. Среди

живописцев это Рерихи, Врубель, Петров-Водкин,

Шагал, Cальвадор Дали, иконoписцы. Этот список

можно продолжать бесконечно. Все эти люди

передавали через свои произведения, тайные

знания - послания тонких миров.

Особое место в декоративно-прикладном

искусстве, уделяется цвету. Считывание цвета

может быть индивидуальным или коллективным. У

разных народoв «язык красок» трактуется пo

своему, что нашло отражение в древних мифах,

народных преданиях, сказках, различных

религиозных и мистических учениях. Например в

астрологии семь цветов соответствовали семи

основным планетам: жёлтый — цвет Меркурия,

оранжевый — цвет Солнца, красный — цвет Марса,

синий — цвет Венеры, зелёный — цвет Сатурна,

пурпурный — цвет Юпитера, фиолетовый — цвет

Луны.[2] При этом краски символизировали не

только планеты и их влияние, но и социальное

положение людей, их различные психологические

состояния. Это проявлялось в подборе одежды

определённых цветов, народных поговорках,

обрядах и т.д. Значение белого цвета : мир, тишина,

Page 15: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 15

чистота, пустота, целомудрие, девственность,

сосредоточенность, белые костюмы, автомобили,

рубашки, интерьеры — знак принадлежности к

обеспеченному классу. Белыми называют

представителей буржуазии, как последователями

монархии, которая тоже символизируется белым

цветом. У примитивных народностей множество

ритуалов сопровождаются окрашиванием белой

краской, надеванием белой одежды,

использованием белых животных и птиц. Белый

цвет символизирует православие. Жить по законам

Божьим, значит следовать традиции во благо себе и

другим людям. Каждый новый этап: рождение,

крещение, венчание, смерть символизируется

белым цветом и имеет соответствующее убранство,

священнослужители при этом надевают белые

ризы. В католичестве белый цвет принадлежит

праздникам Рождество, Пасха, Вознесение, Марии

и других святых, если они не связаны с

мученичеством. В исламе белый цвет принадлежит

Аллаху. Считается, что ему нравится все белое,

поэтому среди мусульман так распространены

белые одежды и чалма. Этот цвет означат

преданность традициям и чистоту веры. Считается,

если человек потерял честь, то его лицо чернеет, а

обретя её снова, белеет. В политике белый цвет

нейтралитета, традиционности и научного подхода.

Ленточки белого цвета носили участницы

движения феминисток. В этом случае белый цвет

выступает как символ сознания. Знаковым и

сигнальным символом в Японии являются:

журавль, аист, белая хризантема. В Китае белый

цвет принято считать символом Запада, осени и

металла; в Индии — «белый образ солнца», в

христианстве символами Девы Марии считаются

— белая лилия и белая роза, символом Ксеньи

Петербургской – белая ромашка. Белый флаг —

предложение мира. Символизирует освобождение

от оков традиции в искусстве (супрематизм) [2]

Но белый цвет может иметь и отрицательную

символику: белая смерть, болезнь, зло, отчуждение,

страдание, страх, пустота. Чёрная невольница из

арабских сказок припоминает, что седина — это

знак приближения смерти, а белый — цвет савана

покойника, проказы и лишаев, бельма на глазу. В

японской классической поэзии белый

символизирует холод, разлуку, страдания

неразделённой любви. Белый у Россиян - цвет

чистoты : белая лебедь, невеста в белoм платье ,

первое причастие, душа. Художниками всего мира

принято все негативные человеческие эмоции и

пoступки изображать тёмными, безобразными и

искажёнными. А всё доброе, позитивное

изображается в виде светлых, прекрасных образoв,

в радужных, лёгких тёплых тoнах и оттенках:

добродетель, честность, щедрость, любовь и т.д..

В ювелирном искусстве символу отводится

первостепенная рoль. Не смoтря на изобилие

ювелирных изделий, в наше время популярны

авторские украшения, созданные индивидуально,

пoд конкретного заказчика. Учитывается всё –

материалы, их цвет и свойства, способ

изготовления и обработки поверхности, гороскоп

заказчика, предназначение украшения. Спросом

пользуются подвески или серьги в виде глиняной

дощечки с древней символикой или буквица на

филигранном зoлoтoм колье. В результате

небольшое изделие может стать настоящим

произведением искусства, да к тому же обладать

магическим воздействием, стать oберегoм,

талисманoм, принести его обладателю удачу в

делах, здоровье, богатствo и любовь. В Японии

такими oберегами - талисманами служили бусины

из натуральных материалoв и иероглифы, которые

наносились на свитки или одежду. В индии -

статуэтки богов и богинь. У христиан и католиков -

распятье и крест.

Незнание символики в бизнес - рекламе может

нанести ущерб бизнесу или привести к егo

банкротству. Например все изображения острых и

режущих предметoв на эмблемах и вывесках

предприятия, если oнo будет названo в честь

погибших гoрoдoв или техники. Так же большое

значение имеет их цвет. Психологи установили, что

белый, золотой, синий, чёрный и красный цвета,

которые можно использовать для отождествления

товара с элитным сегментом, поскольку это —

«дорогие» цвета, испокон веков

отождествляющиеся с элитой общества. [2]

В Дагестане довольно часто на камнях кладки

стен построек встречается свастика. Эти камни

берутся из старых, разрушенных сооружений.

Свастика встречается в Дагестане на коврах 18-19

века и среди наскальных изображений. До сих пор

у аварцев свастика сохранила почитаемое значение.

В эпоху неолита и энеолита свастики были

характерны для Азии, особенно для Ирана, там

найдены разнообразные древности с её

изображениями. Свастика была известна в Индии,

на Крите и Европе. В памятниках Древней Индии 2

тысячи лет до христианской эры свастика

символизировала «круговорот солнца,

возрождение жизни, бесконечность, а также

небесный огонь - солнце»… У Ацтеков иероглиф в

виде диска с крестом обозначал «день», а диск со

свастикой имел значение «год». В переводе с

санскрита свастика происходит от сочетания слов

Су - имя солнечной птицы и Астика – имя божества,

олицетворяющего две половины года, тёплую и

холодную. Знак свастики с загибом концов креста

влево - символизировал полёт солнечной птицы

осенью и зимой на север, а с загибом направо –

весной и летом на юг. В русской традиции -

направление вправо - символизирует движение по

солнцу, добро. Другое направление, против солнца

– зло. Адольф Гитлер большое внимание уделял

символике и мистике, в качестве опознавательного

знака-символа- талисмана СС, им была выбрана

свастика не случайно. При обращении в обратную

сторону, этот символ менял своё значение и

Page 16: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

16 American Scientific Journal № (28) / 2019

становился губительным. Действительно сила

чёрной, фашистской свастики была разрушающе -

устрашающей, нет семьи в нашей стране, которая

не оплакивала бы погибших! Противоположность

ей - наша красная звезда, серп и молот.

Одним из самых часто встречающихся

символов в изобразительном искусстве считается

змея - символ мудрости и искушения. Многие

известные художники использовали этот образ в

качестве символа в своих произведениях, чаша сo

змеёй - эмблема медицины, как показано на

рисунке 5. На протяжении всей истории

человечества от палеолита до 20 века отмечается

глобальное почитание змеи. У древних народов,

причём в разных местах обитания, змею

изображали на стенах жилища. В христианской

иконописи, символ змея-дракона, олицетворяет

тёмные силы, коварство, разрушение и зло. Иконы

«Георгий

Рисунок 5 - символ здравоохранения

Победоносец, попирающий змея» и «Змей,

искушающий Еву в райском саду» можно встретить

почти в каждом христианском храме.

Исследование и понимание символики –

наследия древних цивилизаций, сохранение

преданий, традиций и народного творчества, в тoм

числе и устного, залoг развития уровня культуры

общества в будущем! Памятники архитектуры и

культуры станут источниками передачи знаний

нашим потомкам, произведения современного

искусства расскажут им о нашем мирoвоззрении,

традициях и быте. O тoм, что для каждого из нас :

украшения, предметы быта, значение каждого

цвета, материала и т. д – индивидуально! Что для

одного, cчитается плохим, для другoгo хорошим!

Создавая художественный образ, художник

отображает не только личное мироощущение, нo и

состояние общества в целoм в данный мoмент

времени, так как является его частью! Нумерология

с помощью чисел считывает судьбу, знахарство

использует тайные знания в лечении травами и

заговорами. Гадалки, руководствуясь символикой

карт, рассказывают o наших близких! Художники

при помощи символики знакoв, цифр и цвета

отражают состояние общества, его достижения и

ошибки. При исследовании древней символики,

учёными был применён «метoд кроссворда», при

кoтoрoм правильность разгадки подтверждается их

взаимным соответствием, известным данным

мифологии, истории, археологии, этнографии,

фольклористики, древним письменным

свидетельствам. Все эти факты позволили

убедиться в вероятной достоверности

расшифровываемой семантике древней символики.

В результате многолетних исследований было

доказано, что в эпоху неoлита существoвала

религия общая для всех раннеземледельческих

культур Передней Азии и Югo - Восточной

Европы. Эти верования и связанные с ней символы

перенимались соседствующими племенами и

распространялись дальше, при этом частично

искажаясь. Основными божествами древней

религии были богиня неба и бoг земли, а так же их

дети: бoг произрастания, бoг - благодетель, братья -

близнецы и их сестра богиня солнца. Образы

древних богов, многогранные и яркие были

восприняты и переданы нам в мифологии и

религии. В эпоху бронзы эти верования были

приспособлены к новым культовым

представлениям, претерпела изменения и

семантика символики, её форма почти не

изменилась. В наше время символика предков

сохранилась в изделиях и преданиях народного

творчества: в глиняной, деревянной, расписной

игрушке, пoсуде, вышивке, и т. д, как пoказанo на

рисунке 6.

Page 17: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 17

Рисунок 6 - элементы мезенской и дымковской росписи

Доказательством этому служат родственные

древним знаки - символы и их цвета. Рисунки у

разных народов в разные эпохи полностью

совпадают, что не может быть случайным, так как

теория вероятности отрицает возможность

случайного cовпадения сложных систем. Следует

признать генетическое родство таких рисунков, не

смoтря на их принадлежность различным

культурам, значительным разделением

географического пространства и хронологическим

разрывам, рисунок 7.

Рисунок 7 – древние наскальные изображения

Литература

1. Голан А. Миф и символ/А. Гoлан//.- М.:

Русслит,1993.-С.7-11.

2. Символика цвета.URL: http://personality-

up.ru/page/simvolika-cveta (дата обращения

30.07.2019).

3. Амулеты и талисманы: Большая

иллюстрированная энциклопедия. /ред. Козлов,

С. Афонькин, А. Яскевич-Санкт-Петербург,

СЭКЭO,1015.-108 с., ил.

4. «Амулеты»:URL:htts://medic-informator-

c.ru/t1143_ru_amulet_api_rulp (дата обращения

30.07.2019).

Page 18: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

18 American Scientific Journal № (28) / 2019

НАУКИ О ЗЕМЛЕ И ПЛАНЕТЫ

UDC 551.510.41:546.26:551.583

PREDICTION OF THE CONDITIONS FOR THE CLIMATE CHANGES, ON THE BASIS OF

PHYSICOCHEMICAL MODELLING

Skvortsov V.A.

Institute of Earth’s Crust SB PAS

Abstract. Prediction of climate change on the planet on the basis of physicochemical (thermodynamic)

modeling of greenhouse gas emissions into the atmosphere from natural and anthropogenic sources has allowed

us the new, in contrast to previous research, to approach the solution to this problem and skorrekti –rovt equity

contribution of the main gases in global warming. A thermodynamic simulation of the emission of carbon,

methane, nitrous oxide, and chlorofluorocarbon in the surface layer of the atmosphere has been carried out up to

a height of 500 m at an average temperature of the Earth,s surface of 150C and in lower layers of the troposphere

at a height of up to 2 km at a temperature of 30C and corresponding pressures of 1013.25 and 790 hPa. It was

ascertained that the planetary temperature might rise to 18.150C by 2100 with an increase in the CO2 concentration

by two times in the surface atmosphere; with allowance for the additional contribution of CH4, to 19.420C; with

allowance for N2O, to 20.080C; and with allowance for all gasses put together, including chlorofluorocarbons and

water vapor, to 22.680C. In the lower troposphere, with an increase in CO2, the temperature might rise to 4.630C;

with an additional contribution of CH4, to 5.830 C ;with allowance for N2O, to 6.500C; and with allowance for all

gases, including chlorofluorocarbons and water vapor, to 7.910C.

Keyword: Prediction, thermodynamic model, Climate, change, greenhouse gases, atmosphere

Introduction

M. I. Budyko, summarizing the previous studies

[6], has written that atmospheric carbon dioxide, along

with water vapor, absorbs longwave radiation in the

atmosphere, and the altered concentration of this gas

leads to the climatic fluctuations; he has also suggested

that low content of carbon dioxide in the atmosphere

causes the Quaternary periods of glaciation. We [23]

have mentioned that if the carbon dioxide concentration

rises by 30% (of the values in 1973), the temperature

will increase. Our calculations have shown that the

carbon dioxide concentration in the atmosphere should

be equal to 0.042% for the ice-free regime, whereas for

the global glaciation it should be equal to 0.015%.

According to the data on the carbon dioxide

concentration [27] prior to the start of the upsurge in

the past decade, it was equal to 0.029% (1900-1950).

Decrease in the carbon dioxide content to 0.013% in the

history of the Earth coincided with the latest glaciation,

that led to formation of the inland ice in the Northern

Hemisphere. There is no doubt, that the position of the

axis of the Earth relative to the Sun repeatedly changed

over the Quaternary. Concurrent variations [16] led to

the altered conditions of insolation, that had direct

impact on the climate. The studies on the radiation

regime of the Earth showed that the fluctuations of the

carbon dioxide content during that period were

sufficient for glaciation, although the contribution of

the volcanic activity, accompanied with the emission of

large amounts of aerosols into the atmosphere, that led

to altered transmission of longwave radiation, reaching

the surface of the Earth, is undeniable. Pronounced

activity of the subaerial, submarine volcanoes, and the

island arcs, is currently observed at 70% of the planet

surface (Fig. 1) [25]. The largest eruptions occur in

Kamchatka, Japan, Indonesia, the USA, Iceland. 76 of

the active volcanoes of the planet are located in

Indonesia. The activity of the submarine volcanoes is

more vigorous than the activity of the subaerial ones.

The naturally formed components of the atmosphere

still comprise a larger proportion of the air than the

technogenic ones (Table 1) [20].

The “Intergovernmental Panel on Climate Change

(IPCC) Special Report on Emissions Scenarios” [24]

provides 4 basic and 36 additional possible scenarios of

the emission of greenhouse gases by 2100. These

scenarios describe demographic, technological, and

economical events as the major driving forces of the

emissions. Today, mathematical models, that include

the composition and the dynamics of the atmosphere

and the ocean, transfer of longwave and shortwave

radiation, and various feedback loops of the climate

systems [33], but do not factor in thermodynamic

conditions of accumulation of greenhouse gases, are

generally used for climate predictions. We suggest an

integral approach, including physicochemical

modelling, based on the geological factors, such as

movement of the tectonic plates, major glaciations,

strong volcanic eruptions, and changes in the

temperature of major ocean currents. It should also be

noted that certain amounts of greenhouse gases are

emitted into the atmosphere due to the surface fires that,

according to the reports of the UN (FAO), annually

affect 350 million hectares, leading to additional

emission of as much as 35 Gt of carbon per year.

Mathematic modelling [14] showed that 4-fold increase

in the CO2 content results in 4.1°С rise in the

temperature of the lower atmosphere. Climate changes,

related to the increased content of carbon dioxide,

primarily occur at high latitudes, whereas in the tropical

areas the thermal regime mostly remains unchanged.

On the basis of the published data [15], the changes of

mean global temperature over the years and the CO2

concentration were shown. For instance, the carbon

dioxide content is projected to increase from 300 to 900

Page 19: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 19

ppmv over the period from 2000 to 2100, whereas the

temperature is projected to rise by 2.5 °С.

Substantiation of the problem, methods of

solution

Our research showed that the data on the climate

parameters, provided in the IPCC special reports, were

not always consistent. Therefore, these results require

essential adjustments, before they can be used for

predicting the probability of natural emergencies. To

remedy the situation, one should conduct further

research, implementing modern methods, including the

physicochemical, or thermodynamic modelling of

various systems, which is a valid method, widely used

for scientific and practical studies [13, 26].

In terms of thermodynamic analysis of the

physicochemical systems, the direction of chemical

reactions towards total or partial chemical equilibrium

is determined through minimization of the Gibbs free

energy (G) of the system for specified values of P, T,

and the initial chemical composition vector. The Gibbs

free energy at the equilibrium state is equal to

𝐺 = ∑𝜇𝑖𝑥𝑖

𝑘

𝑖=1

where µi is the chemical potential, xi – number of

moles composing the component, k – number of

chemical components of the system.

Despite the existence of certain published data on

the behavior of aerosol particles in thermodynamic

systems and their properties [18, 28-34], we decided to

create an integral thermodynamic model of gas and

aerosol particles emission in the atmosphere and the

troposphere. The model was based on the information

on man-induced emission, concentrations of CO2, CH4,

N2O, chlorofluorocarbons in the atmosphere over the

preceding period, given in the emissions scenarios [9,

10, 24]. After the analysis, we chose the А2 scenario,

based on the idea of a heterogeneous world, where the

economic development is regionally oriented, fertility

patterns across different regions converge very slowly,

which results in continuously increasing population.

The emissions continually increase and reach the

maximal values by the end of the century: CO2 – 28.8

Gt of carbon/year, CH4 – 912.7 Gt/year, N2O – 16 Mt

of nitrogen/year, CO - 2488 Mt/year [18].

Development of the physicochemical model

The established physicochemical model should be

able to provide an answer to the question on how the

temperature of the Earth surface will change at different

concentrations of carbon dioxide, methane, nitrous

oxide, chlorofluorocarbons, ozone, water vapor,

compositions of aerosols, pressure, and other natural

and anthropogenic factors of the atmosphere. The input

data included the results of the analysis of content of

aerosol particles in the atmospheric boundary layer and

the lower troposphere (Table 2 [17]). Then, the basic

physicochemical model was developed [23] on the

premises of the modified software system “Selektor-S”,

including the thermodynamic databases [26]. The

independent components of the matrix of the

physicochemical model are Mg-Mn-Pb-Fe-Si-Al-Ca-

Ni-Zn-Cu-Cr-Cl-S-Na-K-N-C-Ar-H-O. The model

includes the water phase, the gas phase, and the solid

phase. The water phase is represented with 535

components. These are, mostly, cationic, anionic,

oxide, hydroxide, sulfate, carbonate, halide, nitrate,

silicon, and hydrocarbon complexes, consisting of

combinations of the independent components. The gas

phase contains 286 components, including volatile

hydrocarbons С1-С20, С4-С12, aromatic hydrocarbons

С6-С10, oxygen-, ozone-, and sulfur-containing

complexes, chlorofluorocarbons and halogen-

containing compounds, found in the urban atmosphere.

The solid phases of aerosols consist of minute mineral

particles (total number of 176), mostly hydroxides,

carbonates, sulfates, chlorites, hydromicas, mixed-

layer minerals, and kaolin-montmorillonite group, i.e.,

all theoretically possible mineral compounds, that can

be observed near the Earth surface and are considered

to be nanoparticles of the boundary layer and the lower

troposphere [22]. Prior to the model calculations, we

checked the consistency of the thermodynamic

constants of the substances, obtained from different

databases. The equilibrium temperature of the system,

as related to the changes in the carbon dioxide

concentration under the isobaric conditions at the preset

constant enthalpy, was calculated through

minimization of negative entropy (thermodynamic

potential SP). The mathematical representation of the

problem of minimal Sp can be written as follows [26]:

= arg min {fSP

(T) / x M 0 (SP), T }, = arg min {G(x) / x X(SP), T = }.

Here: f (SP) = |H - H0 | и

where T is temperature, P – pressure, H0 – enthalpy of the reagents, H – enthalpy of the chemical products,

M – point set of the domain of the function fs(T), DT – interval of the temperature calculation, M*(Sp) = Arg

min{G(x) /x ϵ M1},

; X (Sp) = {x /x ϵ M1, H-H0= 0}, T=T0, P =P0.

The computational algorithm of the Sp problem

solution is based on the approach of single-objective

minimization of f (SP) through the golden section

search. The initial parameters included the lower and

the upper limits of the temperature range, confining the

simulated process, precision of calculations (degrees

Celsius), initial temperature, and the pressure of the

reagents.

T DT0 x T

T DT0

0

Page 20: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

20 American Scientific Journal № (28) / 2019

Results of modelling

Current state of the atmosphere was chosen as the

initial state for the physicochemical modelling of the

emission of carbon, methane, nitrous oxide,

chlorofluorocarbons, ozone, water vapor, and aerosols

in the surface layer and the lower troposphere. The

initial values were set, as follows: near the Earth

surface – mean temperature of 15 °С, atmospheric

pressure – 1013.25 hPa, content of carbon dioxide over

the period of 2010-2011 – approximately 0.04%; in the

lower troposphere, up to 2 km altitude – temperature of

3 °С, pressure – 790 hPa, CO2 concentration -

approximately 0.03%. During the simulation, the initial

concentrations of the compounds were changed,

imitating the emission of carbon, methane, nitrous

oxide, chlorofluorocarbons and other particles in the

atmosphere from natural and technogenic sources:

volcanic eruptions, fossil fuel, and surface biota. When

carbon reacts with oxygen, according to the equations:

2C + O2 = 2CO (partial combustion)

2CO + O2 = 2CO2 (complete combustion)

carbon is combusted (oxidized), producing carbon

dioxide. The CO2 concentration increases, and the

temperature near the Earth surface rises (Fig. 2). The

results of simulation were compared to the data on the

CO2 content in the atmosphere, provided by the

preceding researchers [4-6, 19, 35]. At the initial steps

of modelling certain values were close, but, over the

course of time, when other factors were considered,

these values became substantially different.

The physicochemical modelling has shown that

the temperature of the surface layer of the atmosphere

(Fig. 2, a and b) will increase by 1°С, given the upsurge

in the carbon dioxide content alone to 0.05% by 2040;

at the CO2 increase to 0.07% by 2080 the temperature

will rise by 2°С, while by 2100, when the CO2

concentration reaches 0.084%, the temperature at the

planet surface will be close to 18.16 °С. Average

gradient of the temperature changes over a decade is

0.03 °С per year. Certain changes will also occur in the

lower troposphere (Fig. 2, c and d) over this period: by

2040, given the CO2 content of 0.0365%, the

temperature at approximately 2 km will increase by

0.3°С, by 2070 – by 0.5 °С, and by 2100 – by 1.62 °С,

reaching 4.62 °С.

Decrease in the carbon dioxide concentration in

the surface layer of the atmosphere to 0.015-0.010%

will lead to fall in the Earth surface temperature to 13.3-

13.4 °С. Over the same period, the СО2 concentration

in the troposphere will decrease from 0.02 to 0.01%,

leading to the temperature of 1.7 °С, which, according

to the results of previous studies [6], can lead to another

glaciation. The period of time between the values of the

CO2 concentration changes, from the beginning of the

latest major glaciation in the history of the Earth

(Lower Pleistocene) to the industrial revolution, is

approximately 1 million years long.

Along with carbon dioxide, methane, nitrous

oxide, chlorofluorocarbons, water vapor, ozone, and

other gases play a certain role in the changes of the

planet temperature. One ton of carbon equivalent has

been accepted as a unit of greenhouse gases, therefore,

prior to introducing the concentrations of these

substances into the model, they were recalculated as

additional CO2 through the valid correction factors

(global warming potentials), imposed in 1997 by the

Kyoto Protocol [21].

Methane is the second most important gas after

carbon dioxide, that influences the planet temperature.

Its relation to the climate is further discussed in studies

[1, 8, 11]. The methane content in the modern

atmosphere is 0.0002%, which is 200 times lower than

the content of CO2, yet its contribution to dissipation

and accumulation of heat, radiated by the Earth surface,

warmed with the Sun, is 21-25 times higher than the

contribution of carbon dioxide. Methane is emitted into

the atmosphere by natural and anthropogenic sources.

Methane spends 8-12 years in the atmosphere in a

stable condition, then it is destructed with [OH] group

and is removed. It is mostly accumulated in the surface

layer, the source of which is ozone, contained in the

atmosphere. Considering the combined contribution of

methane and CO2, the temperature of the surface layer

of the planet atmosphere (Fig. 2 a, b) in 2000 could be

16.11 °С, increasing to 17.17 °С by 2050, to 18.26 °С

by 2080, and to 19.42 °С by 2100. The temperature of

the lower troposphere, at the altitude of 2 km, was close

to 4 °С (3.96 °С) in 2010, rising to 5 °С in 2090, and

almost to 6 °С (5.83 °С) by 2100. Annual increase in

the methane concentration will be 0.000013% by 2030,

and 0.000025% by 2100. It will undoubtedly lead to

alterations in the gas composition of the atmosphere,

immediately followed with increasing concentration of

ozone in the atmosphere and lower content of hydroxyl.

The third gas influencing the planet temperature is

nitrous oxide (N2O). Its role in the Earth climate system

has been studied by a number of researchers [7].

Nitrous oxide is a relatively inert compound and its

content in the atmosphere is lower than the

concentrations of such radioactively active gases, as

methane and carbon dioxide. Current content of nitrous

oxide in the atmosphere is 0.00003 %. It is 6 times

lower than the methane content, and more than 1000

times lower than the carbon dioxide concentration.

Average lifespan of an N2O molecule in the atmosphere

is approximately 180 years. Due to the long residence

in the atmosphere and high global warming potential

over 100 years (which is 310 times higher than the

carbon dioxide potential), nitrous oxide plays certain

role in the climate changes. Nitrous oxide is mostly

emitted into the atmosphere by natural (60%) and

anthropogenic (40%) sources. Considering the N2O

impact in addition to CO2,, the temperature of the

surface layer of the planet atmosphere (Fig. 2. a and b)

in 2000 was 15.6 °С, rising to as much as 16.2 °С by

2030, to 17 °С by 2060, and to 18.7 °С by 2100. Mean

annual input of N2O to the atmosphere over the period

from 2000 to 2100 is 12 ppb (0.0000012%). The

temperature of the troposphere at the altitude of 2 km

(Fig. 2. c and d) in 2010, considering the impact of

nitrous oxide, was 3.6 °С, rising to 4 °С in 2080, and to

5.3 °С by 2100.

Apart from the discussed gases, various

halocarbons are emitted by anthropogenic sources to

the atmosphere. Chlorofluorocarbons (freons), being a

part of this group, are chemically inert. They get into

Page 21: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 21

the lower layers of the troposphere and slowly rise to

the stratosphere, where they are decomposed under

solar ultraviolet radiation, producing chlorine atoms

that destroy the ozone layer. It may take up to 100 years

for freons to vanish from the atmosphere. Production,

consumption, import and export of freons are regulated

by the Montreal Protocol. In order to assess the impact

on the global warming and temperature changes, the

concentrations of CFC-11 in the atmosphere were

studied [9]. This is the most typical of all

chlorofluorocarbons, and it was chosen for a reason.

The rates of changes of the CFC-11 concentration over

the period from 2000 to 2100 vary from -50 pptv to -10

pptv and probably lower. Even at these values, despite

higher warming potential than in CO2, its contribution

to the increasing temperature of the surface layers of

the atmosphere (Fig. 2. a and b) turns out to be

insignificant, and the curves representing the changes

in its concentration are similar to those for CO2. In the

lower troposphere (Fig. 2 c, d) its impact is also barely

noticeable: by 2020 its combination with CO2 can

increase the temperature by 0.1 °С only, raising it to

4.79 °С by 2100.

Two varieties of ozone can be found in the

atmosphere: tropospheric ozone in the surface layer,

and stratospheric ozone in the upper troposphere, at the

boundary of the stratosphere. The behavior of

tropospheric ozone in the atmosphere and its role in the

photochemical reactions has been earlier discussed by

the researchers [2, 3]. The ozone concentrations in the

lower troposphere, according to the projected A2

scenario and the thermodynamic modelling, change

from 0.000003 to 0.0001%. Higher concentrations of

methane lead to increase in the ozone content in the

troposphere. The rise over the past decades was 1-2%

per year. The ability of ozone to absorb longwave

radiation and reside in the troposphere for several

months allows to assess its contribution to the

temperature rise without considering the global

warming potential. Its future concentrations will

depend on the emissions of methane and pollutants.

Water vapor emerges in the atmosphere as a result

of evaporation from the water surface, moist soil, and

plants. The content of water vapor in the air near the

Earth surface is 0.2% on average at high latitudes,

under low humidity, and 2.5% in the tropical areas.

After evaporation of water from the Earth surface into

the atmosphere, it is condensed, thus transferring as

much as 40% of heat to the lower layers of the

troposphere (due to convection). Therefore, at first,

evaporating water slightly decreases the temperature of

the Earth surface, later warming the surface layers of

the atmosphere and the Earth surface up (due to the

emission of heat during the vapor condensation). Water

vapor, carbon dioxide and methane form strong

feedback loops, that lead to indirect influence of water

vapor on global warming.

Concerning the simulation of water evaporation

from the land and the ocean to the atmosphere, it should

be noted that, under the changes of the ratio of the gas

phase and the liquid phase, the air is saturated with

water vapor, given pH from 10.832 to 8.390 and Eh

from 0,633 to 0,734 V (Table 3). The water vapor

content changes from 0.11 to 1.09%, whereas its partial

pressure – from 1.7 to 17.2 hPa. These processes occur

under the relative air humidity ranging from 10 to

100%, and the absolute air humidity – from 1.3 to 12.9

g/m3. Over the whole range of parameters, the water

phase contains sulfates (moles): CaSO40 - 10-9, NaSO4

-

- 10-9, SO4-2 - 10-11, chlorides CaCl2

0 - 10-8, MgCl+ - 10-

9, carbonates MgCO3 - 10-8, and other compounds in

lesser concentrations.

It should be noted that the mechanism of SO2

oxidation here, in the cloud droplets, is strongly

influenced by oxygen-containing complexes, such as

OH-, H2O2 and ozone, gradually transforming SO2 to

H2SO4, which is present in the system in significantly

lower concentrations than the previously mentioned

compounds. As pH of the solution decreases, the rate

of SO2 oxidation drops. Nanoparticles of chalcedony,

chlorite, and seladonite are observed in the solid phase

of the atmosphere; under the sub-alkaline, close to

neutral conditions – only chlorite and seladonite. Close

to 100% content of gas in the atmosphere at the relative

humidity of less than 10 % corresponds to the arid hot

climate of the southern tropical areas, whereas at the

relative humidity of 90-100% – to a very humid

climate.

Continuous circulation of the air currents in the

atmosphere, saturated with aerosols, that can be

considered small independent three-phase

physicochemical systems, is accompanied with

alterations of the thermodynamic conditions (Т, P, С,

pH, Eh, and phase composition), leading to decay of

aerosols, subsequent nucleation, coagulation and

transfer. These are the reasons for the changes in the

composition of aerosols and in the concentrations of the

components in the atmosphere. The analysis shows that

the sulfate aerosols have the strongest impact on the

climate changes of the planet. During the atmospheric

transfer, submicron particles of the sulfate aerosol

dissipate a certain part of radiation back to the

surrounding space, whereas the particles of industrial

carbon absorb large proportion of shortwave solar

radiation and influence the flow of longwave radiation

from the Earth. Large amounts of aerosols have an

impact on the vertical stability of the atmosphere. The

aerosol particles falling on the surface decrease the

snow albedo, eventually leading to climate changes.

The absence of aerosols of volatile hydrocarbons

in the surface layers of the atmosphere and the

troposphere in the solution, obtained through

thermodynamic modelling, can be explained by their

high reactive capacity and transfer rates, which is why

these substances are easily dissipated and, due to their

low concentrations (except for methane), almost do not

participate in chemical reactions, and thus are not

observed in the form of stable products.

Conclusion

Thermodynamic modelling of the greenhouse

gases emission to the atmosphere allowed us, in the

contrast to the preceding researcher [12], to implement

a new approach to the solution of this problem and to

adjust the contributions of the major gases to the global

warming.

Page 22: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

22 American Scientific Journal № (28) / 2019

Contributions of the greenhouse gases to the

global warming (%) in the surface layers of the

atmosphere are: CO2 - 41, H2O – 32, CH4 – 16, N2O -7,

chlorofluorocarbon – 3, and ozone – less than 1; in the

lower troposphere: CO2 - 33, H2O – 25, CH4 – 24, N2O

-14, chlorofluorocarbon – 4, and ozone – less than 1.

As for the influence of the aerosol nanoparticles on

climate, it is mostly related to the process of cloud

formation and precipitation, and depends on the aerosol

composition, changing under the impact of the

environmental factors – solar radiation, water vapor,

and other gases. If sulfate complexes, dissipating the

greenhouse gases, prevail in the composition of the

aerosol particles, they can even impede the global

warming.

This scenario implies slow global warming that

can cause flooding of the marginal areas of the

continents and retraction of permafrost 100-200 km to

the North. Only the natural factors can promote the

global warming in this case. For instance, larger

amounts of aerosols in the atmosphere due to intense

surface or coincident, evenly distributed over the planet

volcanic eruptions, decreasing albedo due to

urbanization of the Earth surface will lead to increase

in the surface temperature and can influence the climate

of the Earth over a century. As for the technogenic

factors (even if we admit possible development of

certain regions, surface fires, and emergencies at large

industrial objects), they will not lead to 1.5-2-fold

increase in the carbon dioxide emissions into the

atmosphere over the stated period of time.

References

1. Bazhin N.M. Methane in the atmosphere.-

Soros Educational Journal, 2000, V. 6, № 3, p. 52-57.

2. Belan B.D. Tropospheric ozone 7. Ozone

sinks in the troposphere. – Optika atmosfery i okeana,

2010, V. 23, № 2, p. 108-127.

3. Belan B.D. Ozone in the troposphere. –

Tomsk: IAO SB RAS Publ., 2010, 488 p.

4. Borisenkov E.P. Climate and climate

changes. - L.: Znanie. Physics Ser., 1976, № 6, 64 p.

5. Borisenkov E.P., Kondrat’ev K.Ya. Carbon

cycle and climate. - L.: Gidrometeoizdat, 1988, 320 p.

6. Budyko M.I. Climate changes. – L.:

Gidrometeoizdat, 1974, 280 p.

7. Golubyatnikov L.L., Mokhov I.I., Eliseev

A.V. Cycle of nitrogen in the Earth climate system and

its modelling.- Izv. RAN. Fizika atmosfery i okeana,

2013, V. 49, № 3, p. 255-270.

8. Dzyuba A.V., Eliseev A.V., Mokhov I.I.

Assessment of the rates of methane removal from the

atmosphere under climate warming.- Izv. RAN. Fizika

atmosfery i okeana, 2012, V. 6, № 3, p. 52-57.

9. Climate change: The IPCC 1990 and 1992

Assessments. - IPCC, Canada, 1992, 168 p.

10. Climate change, 2001. The scientific basis.

– Cambridge Publ., 2001, 109 p.

11. Karol’ I.L., Kiselev A.A. Atmospheric

methane and global climate.- Priroda, 2004, № 7, p. 47-

52.

12. Karol’ I.L., Reshetnikov A.I., Makhotkina

A.L., Paramonova N.N., Pokrovskii O.M. Changes in

the greenhouse gases and the aerosol content in the

atmosphere and their influence on the climate.-

Assessment report on the climate changes and their

consequences at the territory of Russian Federation. V.

1. Climate changes. - M.: Rosgidromet, 2008, p. 88-

111.

13. Karpov I.K. Physicochemical modelling on

ECMs in geochemistry.- Novosibirsk: Nauka, Syberian

Branch,- 1981, 247 p.

14. Kislov A.V. Climate theory.- M.: MSU

Publ., 1989, 148 p.

15. Kislov V.A. Climate in the past, in the

present, and in the future.- M.: MAIK «Nauka»

Intermetodika, 2001, 351 p.

16. Kovi K. Earth’s orbit and glacial epochs.- V

mire nauki, 1984, № 4, p. 26-35.

17. Kondrat’ev K.Ya., Pozdnyakov D.V.

Aerosol model of the atmosphere.- M.: Nauka,- 1981,

104 p.

18. Larin I.K. Chemistry of the greenhouse

effect.- Khimiya i zhizn’, 2001, № 7, p. 46-51.

19. Marchuk G.I. Modelling the climate

changes and the issues of long-term weather

forecasting. -Meteorologiya i gidrologiya, 1979, № 7,

p. 25-36.

20. Foundations of natural resource

management: ecological, economic, and legal issues:

textbook /A.B. Vorob’ev [et al.]; ed. by Prof. V.V.

D’yachenko. 2nd edition, revised and expanded.

Rostov-on-Don: Feniks, 2007, 542 p.

21. Issues of measurement of the greenhouse

gases in Russia.- ESKO Electronic journal of the

energy service company «Ekologicheskie sistemy»,

2002, № 10, p. 1-7.

22. Skvortsov V.A. Nanoecology – a new trend

in studying of polydispersed aerosol systems.- DAN,

2012, V. 444, № 2, P.194-197.

23. Skvortsov V.A., Chudnenko K.V.

Thermodynamic model of the greenhouse gases in the

atmosphere and climate changes // Optika atmosfery i

okeana. 2014. V. 27. № 9., p. 833-840.

24. IPCC Special Report. Emissions Scenarios,

2000, 27 p.

25. Physiographic Atlas of the World.- M.: the

USSR Academy of Sciences and Chief Directorate of

Geodesy and Cartography under the Council of

Ministers of USSR, 1964, 298 p.

26. Chudnenko K.V. Thermodynamic

modelling in geochemistry: algorithms, software,

applications /ed. in chief V.N. Sharapov Rus. Acad.

Sci., Sib. Br. – Novosibirsk, Academ. publ. “Geo”,

2010, 287 p.

27. Inadvertent climate modification.- The MIT

Press. Cambridge Massachusetts, 1971, 308 p.

28. Clegg S.L., Brimblecome P. and Wexter

A.S.: A thermodynamic model of system H+–NH4+–

SO42- – NO3

‾ – H2O at tropospheric temperatures.- J.

Phys. Chem. A 102, 1998, p. 2127 - 2154.

29. Clegg S.L., Brimblecome P. and Wexter

A.S.: A thermodynamic model of system H+–NH4+–

Na+–SO42‾– NO3

‾ – Cl – H2O at 298.15 K.- J. Phys.

Chem. A 102, 1998, p. 2155-2171.

Page 23: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 23

30. Clegg S.L., Seinfeld J.H., Brimblecome P.

Thermodynamic modeling of aqueous aerosols

containing electrolytes and dissolved organic

compounds .- J. Aerosol Science, 2001, v. 32, № 6, p.

713-738.

31. Clegg S.L., Seinfeld J.H., Edney E.O.

Thermodynamic modeling of aqueous aerosols

containing electrolytes and dissolved organic

compounds. II. An extended Zdanovskii. Stokes –

Robinson approach.- J. Aerosol Science, 2001, v. 32,

№ 6, p. 667-690.

32. Clegg S.L., Kleeman M.J., Grifin R.J. and

Seinfeld J.H. Effects of incertaintes in thermodynamic

properties of aerosol components in air qulity model.

Part 1. Treatment of inorganic compounds. On the

conden sed phase.- Atmos. Chem. Phys, 2008, v. 8, p.

1057-1085.

33. Climate Change 2007: The Physical Science

Basis, Contribution of Working Group 1 to the Fourth

Assessment Report of the Intergovernmental Panel on

Climate Change / Eds: Solomon S., Quin D., Manning

M. et al Cambridge, United University Press, 2007, 996

p.

34. Neens A., Pandis S.N. and Pilinis C.

ISORROPIA: A new thermodynamic equilibrium

model for multiphase multicomponent inorganic

aerosol Aqua.- Geochem, 1998, v. 4, p. 123-152.

35. Pierrehumbert R.T. Principles of planetary

climate. - Cambridge University Press, 2010, 678 p.

Table 1

AMOUNT OF SUBSTANCES RELEASED INTO THE ATMOSPHERE OF THE EARTH

Particles < 20 microns-radius Number, n х106, tons/year

Natural

Soil dust and products of rock weathering 100-500

Smoke of fires and waste incineration 3-150

Sea salt 300

Particles of volcanic eruptions 25-150

Particles, resulting from interactions of gaseous components 345-1100

Including:

sulfates from hydrogen sulfide 130-200

ammonium salts from ammonia 80-270

nitrates from nitrogen oxides 60-430

hydrocarbons from plants 75-200

Technogenic

Dust 10-90

Particles of gaseous components

Including: 175-325

sulfates from sulfur dioxide 130-200

nitrates from nitrogen oxides 30-35

hydrocarbons 15-90

Table 2

CONTENT OF ELEMENTS IN AEROSOLS, µG/M3

Sampling

area

M

g Мn Рb Fe Si Al Са Ni Zn Сu Сr Сl S Na К

Surface

layer 1.2 0.02 0.07

1.

5

5.

0 0.4

1.

7

0.0

3 0.1 0.03 0.03

1.5

2

0.2

4

0.3

8

0.3

4

Lower

troposphe

re

0.2 0.00

3

0.00

8

0.

6

1.

0

0.1

5

0.

2

0.0

7

0.1

5

0.00

8

0.00

1

0.2

1

0.1

1

0.1

4

0.0

9

Page 24: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

24 American Scientific Journal № (28) / 2019

Table 3

SATURATION OF THE AIR WITH WATER VAPOR

Phase composition of the

atmosphere, %

pH Eh,

В

Content in the air, % Partial

pressure of

water

vapor, hPa

Relative

humidity,

%

Absolute

humidity,

g/m3

gas liquid solid

water

vapor

dropping-

liquid

water

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

99.99

7.8·10-

7

8.2·10-

7

1.7·10-

6

1.9·10-

6

2.1·10-

6

2.2·10-

6

2.7·10-

6

3.3·10-

6

3.3·10-

5

2.2·10-

3

(1.8-

2.0)·10-7

(1.6-

2.0)·10-7

(1.8-

2.4)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

(1.8-

2.0)·10-7

10.83

10.56

9.97

9.84

9.69

9.63

9.49

9.40

9.14

8.39

0.63

0.64

0.67

0.67

0.67

0.68

0.68

0.68

0.69

0.73

0.11

0.23

0.33

0.43

0.58

0.65

0.78

0.87

0.91

1.09

8.0·10-8

1.1·10-7

3.5·10-7

4.6·10-7

6.7·10-7

7.9·10-7

1.3·10-6

1.9·10-6

3.2·10-5

2.2·10-3

1.7

3.5

5.1

6.8

9.1

10.3

12.4

13.7

16.4

17.2

10

20

30

40

53

60

72

80

90

100

1.3

2.7

3.9

5.1

6.7

7.7

9.3

10.3

11.5

12.9

Fig. 1. Geographic distribution of volcanoes (Physiographic Atlas of the World 1964)

Page 25: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 25

a

2000 2020 2040 2060 2080 2100

Years

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12C

O2, %

prizemnaya

CO2

CO2+CH4

CO2+N2O

CO2+CH4+N2O

CO2+CFCl3

All gases

b

2000 2020 2040 2060 2080 2100Years

14

16

18

20

22

Te

mp

era

ture

, 0C

CO2

CO2+CH4

CO2+N2O

CO2+CH4+N2O

CO2+CFCl3

All gases

c

2000 2020 2040 2060 2080 2100

Years

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

CO

2,

%

tropo

CO2

CO2+CH4

CO2+N2O

CO2+CH4+N2O

CO2+CFCl3

all gases

d

2000 2020 2040 2060 2080 2100Years

2

3

4

5

6

7

Te

mp

era

ture

, 0C

CO2

CO2+CH4

CO2+N2O

CO2+CH4+N2O

CO2+CFCl3

All gases

Fig. 1. Geographic distribution of volcanoes [25].

Fig. 2. Changes in the concentrations of the gases in the atmosphere and the temperature over the years,

calculated on the basis of thermodynamic modelling.

a, b – the surface layer of the atmosphere; c, d – the lower troposphere.

GEOSTRUCTURAL WAY OF COMBUSTIBLE GAS MIGRATION INTO DONBASS COAL MINES

Taranik Alexander

Master of science,

YUZHNIIGIPROGAZ

Abstract. Theoretical and practical prerequisites for connection of migration zones and combustible gas

accumulation in coal-rock mass with the features of crystalline basement geology and subsurface stress state are

considered.

Patterns, criteria, and principles of formation of a minefield with abnormal gas content caused by the influx

of hydrocarbon gases from deep –laid deposits have been identified. Considering this, early forecast of the presence

of areas with abnormal accumulation of hydrocarbon gas becomes possible.

Keywords: Geological structures, gas anomaly prediction, mine gas explosions, mine safety.

Coal mining industry of any country is a critical

component of the fuel and energy complex; it provides

the raw materials to power sector, metallurgy, chemical

sector, and other industrial sectors. Coal mining

industry, having been victim of the severe situation

related to reconstruction, sees a steady increase of the

volumes of coal mining after long—term period of

production output fall, and thus it is becoming one of

the key branches of economy.

But, to do the extended mining works on the depth

they are currently performed at including severe

subsurface conditions, several significant problems

related to production and science are to be reviewed.

Among most critical ways to solve the problems in

Page 26: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

26 American Scientific Journal № (28) / 2019

question are enhancement of works performance safety

level.

Mining safety problem and forecasting of

coalmine methane accumulation areas are closely

related to the abnormal emissions of flammable gases

into mine workings that is often a cause of explosions

of air and methane mix.

The gas dynamic activity of coal beds and

sandstones prone to outbursts is related, in numerous

scientists' opinion, to sections of formation with high

gas content. Based on it, and following an actual data

about recorded gas dynamic phenomena and sudden

emissions of hydrocarbon gases, the pattern of their

distribution over fields of the most dangerous mines of

Donbass region can be developed.

As experience of development coal beds show,

with increasing of mine works depth, their gas content

is rather uneven within mine field and is often not

matched with natural methane content, which's values

have been detected during geological survey. No doubt

that the gas content of production sections does almost

all the times not match with data of calculations

performed on the basis of natural methane content and

depends on geological or man-made factors [1].

Characteristics of spatial distribution of tectonic

disturbances are more complex that litostatic ones. It

can be stated that litostatic stress is normal, and tectonic

stress - abnormal. Distinguishing between tectonic

stresses occurred due to planetary factor and stresses

induced by secondary deformation processes in

geological environment as motions of tectonic blocks,

for example, is important. Moreover, stress fields may

be changed in course of time and, therefore, there can

be identified current stresses and paleostresses that

occurred in geological past and have partially or fully

relaxed by this time.

Over 50 years ago, a reference of sudden outbursts

of coal and gas to regions of contrast tectonic

movements has been made and relation of areas of their

occurrence to the newest tectonic movements and

abnormal stresses has been justified. For example, G.А.

Konkov noted that presence of rather intensive tectonic

stresses, conditions appear both for sudden outburst

sources and for slow generation of free methane.

Application of developed- to -date calculation

algorithms for stress fields caused by equilibrium state

violation [2] based on geoid anomalies research [3]

enables observation of spatial relation of dynamic

phenomena in minings with active geodynamic zones

of tectonosphere.

Paper [4] states that active geodynamic zones of

tectonosphere do appear in stress anomalies caused by

equilibrium state violation. Such areas, should stresses

acting therein be sufficiently great, demonstrate

themselves as seismically active first [5].

In conditions of Donetsk basin, calculations for

assessment of geological environment stress state caused by

equilibrium state violation has been performed on the basis of

data of land gravimeter coverage survey scaled 1:200000

and digital model of terrain. Most of the region's

territory, based on original methodology, geoid

anomalies have been restored across the grid 4×4 km on

land gravimeter coverage data- gravity force anomalies per

Faye reduction (Fig. 1).

Geoid abnormarlities obtained have become a basis for

surveyed terrain stress fields calculations. Several sections to

consider have been similarly surveyed within the grid

1×1 km .

Relation of increased gas emissions into mine

workings with geostructural anomalies of coal and rock

formation can be reviewed for A.F.Zasyadko Coal

Mine, Shcheglovskaia-Glubokaia Mine.

A.F.Zasyadko Coal Mine

These major players of the coal industry do apply

their approved concept of cintinous coal production

volume increasing because of high technical performance

with insufficient degree of solution of the problem

consisting in safety of mining works at high methane

content of deposits being developed. This approach does

often lead to uncontrolled and thus hazardous balancing

between what can be done and what is desired. This is a

key issue for A.F.Zasyadko Coal Mine where works are

performed at 1250-1400 m depth and, despite the high

level of scientific researches being conducted, complete

solution of the problems related to sudden outbursts and

other emergencies related to flashes and explosions of

mine gas is not successful still.

Page 27: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 27

Fig. 1. Faye anomalies black-and-white pattern (а) and geoid anomalies recovery result (б), m.

Gas conditions at A.F.Zasyadko Coal Mine is

characterized with considerable methane emissions

into production workings where, except typical

methane emissions from the depth 400-600 m at

western wing of the mine where the low-amplitude

disturbances (h = 0.3-2.5 m) are present caused by

Vetkovski No. 3 and No. 4 and Semenovski thrusts,

blowers have become active as well. They become

especially intensive and numerous staring from 700 m

depth during heading of Western by-level and airway

of l1 seam.

Sudden outbursts of coal and gas have become

predominant among gas dynamic phenomena from the

depth below 800 m. From 1990 to 2006, at mining of l1

seam at the depth 802-1120 m, 58 outbursts of gas and

coal have been formally recorded provoked by shock

blasting with yield from 4 to 120 t, and 8 sudden

outbursts of coal and gas with yield from 8 to 75 t. Most

of them have occurred in minings located near flexure

bend of coal bearing formation.

The same severe gas dynamic situation was

observed at A.F.Zasyadko Coal Mine by mining of m3

seam in flexure bend area where the synclinal fold axis

Page 28: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

28 American Scientific Journal № (28) / 2019

passed about 1.5 km eastward of Vetkovskaia flexure.

As mine works go deeper, rate of accidents related to

emission of gas from host rock and gas dynamic

activity of m3 seam grew up.

Shcheglovskaia-Glubokaia Mine

Field of Shcheglovskaia- Glubokaia Mine is

located in hanging wall of Frantsuzki thrust and is

limited with two large submeridional flexure folds:

Vetkovskaia and Burozovskaia (Kalinovski).

Presence of abovementioned flexure folds makes

an overall sublatitudinal strike of coal formation more

complex. In western part of the area, exposure of

Vetkovskaia flexure appears – strike of formations in

this location goes from latitudinal one into NW forming

a clear sinclynal bend.

Tectonically, the area considered is rather

complex; here, the plicative forms of tectonics and

disjunctive forms, especially thrusts, are developed.

Main tectonic structures include the following thrusts:

Frantsuzki, Pastuhovski, Shcheglovski, Sofievski,

Ordzhonikidzevski, Grigorievski, Semenovski, Pologi,

and Novo - Chaykinski.

Gas capacity of host rock and structural and

tectonic complexity of the region are precondition for

both intense and short time gas emissions even during

geological survey. For example, during drilling of

borehole МС-261 (09.01.77) an intense gas emission

took place into exposure area of Bezymianny thrust

with blowing of the mud fluid to the height up to 10 m.

Gas flowrate for this case made from 218.4 to 494.4

m3/day. The gas emission was observed during 50 days.

Considering that average daily flowrate and duration of

gas emissions, about 20000 m3 of gas were emitted

from boreholes. It should be noted that during the

whole period of boreholes drilling six intense gas

emissions at depths from 550 to 1145 m were detected.

To consider is that during underground mining

works, in the area of exposure of above thrust, from

1964 to 1994 more than forty gas dynamic

phenomenwith difference intensity of gas emissions

occurred.

Considering that dynamic phenomena in mines

relate to sediment formations of Donetsk basin, it is

obvious that their relation is to be found in local

footprint of stress field caused by equilibrium state

violation; it mainly reflects the deformation processes

in sediment formations. Meanwhile, relation of local

anomalies of stress field to gradient zones of regional

anomalies -an evidence of their origin during evolution

of fault block crystalline base (Fig.2).

Summarizing the gas dynamic conditions and

gravimetric survey data it must be stated that the area

covering the mine fields of Shcheglovskaia- Glubokaia

Mine and of A.F.Zasyadko Coal Mine, both in fields of

shear stresses and in fields of example and in fields with

tension and compression stresses does have a

sophisticated structure of linear bound ones;

predominant are north-eastern and north-western

orientations of fields, including island-type alterations

of maximums and minimums

Theoretical speculations regarding relation of

dynamic phenomena, migration areas and

accumulations of hydrocarbons in coal rock formation

with specifics of the stressed condition of geological

environment allow using of the stress fields

conditioned by violation of equilibrium state as

additional forecast criterion to solve problems of

forecast the regional zones of dynamic phenomena

development in minings. Current assumption for such

definition may be the following statement: regional

zones of dynamic phenomena development are

determined by degree of deformation processes that, in

their turn, are expressed in a local component of the

stress field conditioned by violation of equilibrium

state.

Patterns identified within fields of A.F.Zasyadko

Coal Mine and Shcheglovskaia- Glubokaia Mine

advocate for assumption of relation of certain stress

field components with deformation processes running

in sediment formations and creating conditions for

occurrence of gas dynamic phenomena.

Studies performed resulted in identification of the

following patterns of forming of the anomalies of gas

emissions into mine workings of coal mines and distribution

of gas dynamic activity zones that do obviously confirm

relation of gas dynamic phenomena to seams bending

zones:

1) local anomalies of stress field relate to with

regional anomalies zones; this is an evidence of their

origin during evolution of fault block crystalline base;

2) most of methane accumulation and gas dynamic

phenomena are adjacent to intense shear stresses

anomalies and gradient stress area; less areas are

adjacent to thrusts exposure areas and relate to

compressive stress anomalies;

3) forming of areas of methane transition into free

state and appearing of ways of its migration do closely

relate to increase of voids and permeability of

formation exposed to mechanical stresses occurring in

contrast tectonic movement areas;

4) under exposure to shear stresses, fissures get

opened and reservoirs are formed; degassing of

formation in this case will be much lower than it is at

opening of fissures under exposure to tensile stresses;

5) most of dynamic phenomena and methane

accumulation zones relate to local folds area; its nature

is closely related to the process reflected in local

tangent stresses intensity anomalies.

Page 29: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 29

Fig. 2. Pattern of local stresses caused by violation of equilibrium state at fields of A.F.Zasyadko Coal Mine (1)

and Shcheglovskaia-Glubokaia Mine fields (2) (coal mine fields are shown as completed objects)

Page 30: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

30 American Scientific Journal № (28) / 2019

References

1. Taranik A. Scientific approach to coaibed

methane production areas searching. – LAP.:

LAMBERT Academic Publishing, – 2018. – 121 p.

2. Дослідження генезису і закономірностей

формування аномальних зон скупчення горючих

газів у вугільних шахтах з метою підвищення

безпеки гірничих робіт та розширення

можливостей попутного видобутку метану: Отчет о

НИР / УкрНИМИ; Руководитель Канин В.А. – 2-

06/12; № ГР 0110U007405. – Донецк. - 2012.

3. Тяпкин, К.Ф. Новая модель геоизостазии и

тектогенеза [Текст] / К.Ф. Тяпкин // Геологический

журнал. – 1985. – № 6.– С. 1-10.

4. Довбнич, М.М. Нарушение геоизостазии и

напряженное состояние тектоносферы / М.М.

Довбнич // Геофизический журнал – 2008. – № 4 –

С. 123-132.

5. Довбнич М.М. Поля напряжений

тектоносферы, обусловленные нарушением

геоизостазии и геодинамика Азово-Черноморского

региона [Текст] / М.М. Довбнич, С.Н. Демьянец //

Геофизический журнал – 2009. – № 2. – С. 107-116.

РОЛЬ ДИАЛОГА СЕРЕБРОВА-ИКЕДА В ИЗУЧЕНИИ КОСМОСА В ПРОШЛОМ И

НАСТОЯЩЕМ

Черноножкин Александр Васильевич

Студент 4-го курса исторического факультета, исторический факультет,

Омский государственный университет имени Ф.М. Достоевского,

г. Омск

THE ROLE OF THE SEREBROV-IKEDA DIALOGUE IN THE STUDY OF SPACE IN THE PAST

AND PRESENT

Chernonozhkin Alexander Vasilievich

4th year student of the Faculty of History, Faculty of History,

Omsk State University named after F.M. Dostoevsky

Omsk

Аннотация. Рассматривается проблема понимания космоса человеком в исследовании диалога между

двумя учёными: Александра Сереброва и Дайсааку Икедо. Через диалог строится их понимание космоса

и становление современной модели его исследования. В качестве примера успешного исследования

представлен метод ДЗЗ (дистанционного зондирования Земли).

Abstract. The problem of understanding the cosmos by man in the study of the dialogue between two

scientists: Alexander Serebrov and Daisaaku Ikedo is considered. Through dialogue, their understanding of the

cosmos and the formation of a modern model of its research are built. As an example of a successful study, the

remote sensing method (Earth remote sensing) is presented.

Ключевые слова: Александр Серебров, Дайсааку Икедо, модель исследования, космос, ДЗЗ.

Key words: Alexander Serebrov, Daisaaku Ikedo, research model, space, remote sensing.

Можно начать с того, что после первого полёта

в космос, совершённого космонавтом Юрием

Гагариным, прошло уже более 55 лет. Сегодня

перед человечеством открыты широкие

возможности для исследования безграничного

космоса.

В начале XXI века, когда человеческая

цивилизация находится на точке поворота, такие

вопросы становятся всё более актуальными, и их

нельзя будет обходить.

Для того, чтобы разобраться в том, что можно

сделать для поисков ответов на основные вопросы

по определению космоса, философ Дайсаку Икеда

провёл беседу с одним из космонавтов

Александром Серебровым, который в течение 12

лет проходил испытания на орбитальной станции

«Салют» и «Мир» (1982-1994), пробыв на орбите

373 суток. Он 10 раз выходил в открытый космос;

его рекорд, по количеству выходов в космическое

пространство, зафиксирован в книге рекордов

Гиннесса в 1993 году.

Вообще, если взглянуть на диалог между

Икедой и Серебровым, то возникает двойственное

ощущение, относительно того, как воспринимается

космос. Диалоги разделены на 12 частей, в каждой

из которых представлено своё видение космоса,

качественно отличное от простого представления

об исследованиях. Особенности каждой части

отражены в восприятии Александром Серебровым

разделения жизни на мир и космос.

В качестве подтверждения этому можно

привести ответную форму диалога Икеды: «И

звёзды, и планеты, и цветы, и люди – все состоят из

одних и тех же элементов… Всё происходило и

происходит из «осколков звёзд». Стало быть,

универсум таит в себе биоэнергию – жизнь. А мы,

люди, - это отдельные капельки огромного

космического океана. Другими словами, мы

нераздельны во Вселенной, а Вселенная включает в

себя все свои крошечные капельки» [1, с. 38].

Из представленной диаграммы видно, что

восприятие мира Александром Серебровым

менялось, как по мере возраста, так и по мере

постижения им профессионального дела, в качестве

космонавта.

Page 31: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 31

Также, Александр Серебров отмечает, что

будущее развитие космоса зависит от

человеческого, внутреннего состояния, которое

возможно только при условии взаимодействия

людей на орбите и на планете Земля.

Если обобщить всё описанное о развитии

космоса, то, в качестве подтверждения этих слов

можно привести отрывок из книги Генри Дэвида

Торо:

«Если мы каждый день всей душой любуемся

восходом и закатом солнца и стараемся принять

великий космос во всех взаимосвязях, то мы

сможем навсегда сохранить себя в нормальном

состоянии» (в переводе с японского языка) [2, с.

100].

В заключение всего сказанного я бы хотел

привести реальные подтверждения современных

разработок во взаимодействии космической и

аграрной сферы города Омска на примере

использования ДЗЗ (дистанционное зондирование

Земли).

В последнее время данные ДЗЗ находят

большее применение в мире, растёт число

спутников ДЗЗ, увеличивается спектр

возможностей ДЗЗ и растёт разрешение на

периодичность съёмки, рост объёма архивов (0,6 –

1 м). Космические методы дистанционного

зондирования позволяют получить более

информативное цветное изображение космической

многозначной съёмки. Эта информация помогает

выделить используемые земли с плодородными

почвами и соблюдение системы севооборотов и, в

целях совершенствования системы земледелия,

использование позволит адаптировать их к

реальному почвенному покрову.

Рисунок 1. ДЗЗ на примере исследования почв Омской области

В большинстве районов оборота почв

осуществлено картирование исследований,

проведённое по результатам кадастровой оценки

земель. Специалисты в данной сфере могут

позволить себе облегчить результаты ручного

труда и почвенно-экологические исследования:

1. Определение площади посевных участков

для их объективного проектирования.

2. Определение покрытия площади сорными

растениями.

3. Измерение площади, длины, периметра,

ширины и других возможностей при помощи

компьютерного анализа.

4. Узнать площадь трещин по почве, что

после позволит высчитать количество всходов

испаряемой воды и опыта на разной основе почв

при двух основных вариантах:

• анализ при обработке полученных

наземных снимках с применением новых функций

программирования Photoshop.

• средняя площадь покрытия почвы

растениями на лугово-чернозёмной почве

составила 19,84% - за пределами опыта; 16,23% - за

пределами опыта, на рыхлителе РЧН-4,5 и РН-4. В

четвёртом повторении РН-4 площадь оборота

составила 25,42% [3, с. 109].

Густота всходов позволила определить

аналогичные результаты по методу

фотометрического развития проективного

покрытия. Таким образом, можно сделать вывод,

что представленную методику по спектральному

фотографированию и применению компьютерного

анализа можно использовать в качестве аналога

методики учёта всходов тем самым облегчая

ручной труд и получая большее количество данных

за тоже время.

На основе полученных данных и патентного

поиска был зарегистрирован РИП №73200800079

«Методика определения глянца почв (GLOW),

почвенных структурных агрегатов и отблеска

биогеоценозов при дешифровании

спектрозональных космических и наземных

снимков»

1) Совершенство методики определения

проективного покрытия всходами полевых культур

цифровой фотокамерой, которую можно

использовать в качестве дополнения методики

учёта всходов

2) Также были исследованы особенности

агрегатного строения почв солонцового комплекса

и установлено его влияние на отражательную

способность различных видов почв

3) Впервые было предложено изучение

отблеска (glow) в качестве дешифровочного

показателя космических снимков посевов зерновых

культур и отражение ареалов плодородных почв

4) Впервые обоснована методика

количественной оценки степени оглеения

Page 32: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

32 American Scientific Journal № (28) / 2019

Проведение исследований является началом

нового этапа количественного анализа результатов

агроэкологических исследований.

Список литературы:

1. Daisaku Ikeda. Dialogues., 2012. Tokio. 200

page.

2. The Writings of Henry D. Thoreau, 1973,

Glick, Wendell.

3. Хасанова Г.Б. Перспективы применения

данных дистанционного зондирования Земли из

космоса для повышения эффективности сельского

хозяйства // Естественные науки: сб. ст. по мат. VIII

междунар. студ. науч.-практ. конф. № 8. (URL:

https://sibac.info//archive/nature/StudNatur07/03/2013

.pdf (дата обращения: 25.08.2019)

Page 33: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 33

ПРОИЗВОДСТВО

ИССЛЕДОВАНИЯ УРОВНЯ МИГРАЦИИ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМОВАННОЙ УПАКОВКИ, ОБОГАЩЕННОЙ

АНТИМИКРОБНОЙ ДОБАВКОЙ В ВЫТЯЖКИ НА РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЬНЫХ СРЕДАХ

Мяленко Д.М.

«Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, заведующий

сектором упаковки, к.т.н. (Россия, г. Москва)

Головань Н.С.

«Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, инженер.

(Россия, г. Москва)

STUDIES OF THE LEVEL OF MIGRATION OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS FROM

POLYMER THERMOFORMED PACKAGING ENRICHED WITH ANTIMICROBIAL ADDITIVE IN

EXTRACTS ON VARIOUS MODEL MEDIA

Myalenko D.M.

"All-Russian Research Institute of the dairy industry, manager of the sector of packing, PhD in

Technological Sciences. (Russia, Moscow)

Golovan N.S.

"All-Russian Research Institute of the dairy industry, engineer. (Russia, Moscow)

Аннотация. в рамках данной работы проводятся исследования, связанные с исследованием

санитарно-гигиенических характеристик разработанной опытной полимерной упаковки,

модифицированной природными антимикробным компонентом с целью придания упаковке

принципиально новых свойств для стабилизации в хранении расфасованной в нее пищевой продукции.

За частую упаковывание молочных и пищевых продуктов происходит при повышенных

температурах, что может поспособствовать увеличению миграции различных компонентов. Поэтому в

данной работе представлял интерес не только определить уровень миграции вредных компонентов в

различные модельные среды, но и определить влияние температуры на интенсивность миграции.

Abstract. Within the framework of this work, research is being carried out on the sanitary and hygienic

characteristics of the developed experimental polymer package modified with a natural antimicrobial component

in order to give the package fundamentally new properties for stabilization in storage of food products packed in

it.

Frequent packaging of dairy and food products occurs at elevated temperatures, which can contribute to

increased migration of various components. Therefore, in this work it was interesting not only to determine the

level of migration of harmful components to different model environments, but also to determine the effect of

temperature on the intensity of migration.

Ключевые слова: Полимерная термоформованная тара, антимикробная добавка, модельные среды.

Keyword: Polymer thermoformed packaging, antimicrobial additive, model media.

Постоянное расширение ассортимента

пищевых продуктов, а также общая тенденция

увеличения их сроков годности предъявляют

особые требования к используемым упаковочным

материалам и изготовленной их них таре.

Химический состав и структура упаковочных

материалов определяют не только безопасность их

использования при контакте с продуктом, но и

обеспечивают комплекс требуемых

функциональных свойств [1, 4]. Одной из

существенных проблем является подавление роста

нежелательной поверхностной микрофлоры на

продуктах слабовязкой и жидкой текстурах.

Данную проблему можно решить за счет

обеспечения повышенной микробиологической

чистоты продукции, подвергаемой фасованию,

применения определенных стабилизирующих

добавок, методов асептической расфасовки и проч.

Перспективно направление, все более активно

развивающееся за рубежом - использование так

называемой активной упаковки, т.е. упаковки,

направленно влияющей на продукт [5.6]. В рамках

данной работы проводятся исследования,

связанные с исследованием санитарно-

гигиенических характеристик разработанной

опытной полимерной упаковки,

модифицированной природными антимикробным

компонентом с целью придания упаковке

принципиально новых свойств для стабилизации в

хранении расфасованной в нее пищевой

продукции. В качестве природного модификатора

использовался экстракт коры березы с основным

действующим компонентом бетулин.

Модифицирование полимерных изделий обычно

осуществляется за счет получения композиции

гранулы полимера - модификатор и дальнейшее ее

использование в технологии производства

контейнеров и упаковки. Обычно при внесении в

полимерные материалы различных добавок

наблюдаются технологические трудности,

Page 34: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

34 American Scientific Journal № (28) / 2019

ухудшение технологических режимов. В связи с

этим очень важны температуры плавления

используемых компонентов - они должны быть

достаточно близки температуре плавления

полимера, иначе в процессе производства

возможна их деструкция. Производство упаковки,

модифицированный, возможно без существенных

изменений технологических режимов производства

и на стандартном экструзионном оборудовании при

использовании суперконцентратов. Также

использование суперконцентрата увеличивает

равномерность распределения антимикробных

модификаторов в полимерной матрице. [6]. В

качестве объекта исследования была выбрана

термоформованная полимерная тара с

фактическими концентрациями добавки 0.5% и

1.0%. В качестве основного полимера для

производства опытных образцов

термоформованной упаковки был выбран

полипропилен. В качестве модификатора,

придающего необходимые антимикробные

свойства при создании опытных образцов,

использовали экстракт коры березы (ЭКБ) –

представляет собой многокомпонентную смесь,

содержащую: бетулинол, лупеол, лупенон, увеол,

ацетат бетулинола, аллобетулин, изобетуленол,

олеановую кислоту и другие вещества. Имеет

нейтральный вкус и запах, микробиологически

стерилен и гигиенически безопасен. Известны его

антибактериальная, противовирусная,

противовоспалительная, антимутагенная и другие

активности [8]. Основное действующее вещество

ЭКБ – бетулинол С36Н60О3, соединение класса

тритерпенов ряда лупана, содержание которого

может достигать 85-90%. Это кристаллическое

вещество, в воде нерастворимо, сравнительно

хорошо растворяется в кипящем алкоголе, эфире,

хлороформе и бензоле; tпл= 258°С (по Гаусману);

не имеет запаха. Санитарно-эпидемиологическая

безопасность упаковочных материалов и

потребительской полимерной упаковки,

контактирующей с пищевыми продуктами,

обеспечивается исследованиями при проведении ее

санитарно-эпидемиологической экспертизы.

Основа таких исследований - определение

миграции веществ из упаковочного материала в

стандартную среду, моделирующую тот или иной

тип продукта. Затем идентифицирует мигрант,

определяют его количество, при необходимости

проводят токсикологические испытания [9].

Миграция химических веществ из

полимерных материалов определяется главным

образом их свойствами и, в первую очередь,

химической стойкостью, которая зависит от

строения полимера: наличие двойных связей,

функциональных групп (гидроксильных,

карбоксильных, аминных, галогенных), концевых

групп, «слабых» мест и т.д. Большое влияние на

химическую стойкость материала оказывают также

природа наполнителя, пластификатора и других

добавок и их содержание [9].

С пищевым продуктом контактируют

внутренние поверхностные слои полимерного

материала упаковки, которые и определяют ее

безопасность. В полимерную упаковку могут

попадать тяжелые металлы с различными

добавками, такими как стабилизаторы, активаторы,

наполнители, ингибиторы, инициаторы

полимеризации, при контакте с технологическим

оборудованием, а также из загрязненных

компонентов и реактивов. Они весьма

разнообразны по токсичности, содержанию в

упаковке и способности переходить в пищевой

продукт, а из него в организм человека [9-12]. При

проведении санитарно-гигиенических

исследований и их интерпретации имеет место

фактор неопределенности, поскольку многие

факторы и условия миграции не известны либо не

контролируемы, не учитываются, хотя играют

большую роль [10-12]. Так, одним из ключевых

факторов, потенциально влияющих на увеличение

миграции летучих органических соединений из

полимерной упаковки в модельные среды, является

температура модельной среды. За частую

упаковывание молочных и пищевых продуктов

происходит при повышенных температурах, что

может поспособствовать увеличению миграции

различных компонентов. Поэтому в данной работе

представлял интерес не только определить уровень

миграции вредных компонентов в различные

модельные среды, но и определить влияние

температуры на интенсивность миграции. Для

анализа влияния температур на интенсивность

миграции летучих органических соединений нами

был предложен следующий температурный режим

воздействия на модельные среды:

автоклавирование термовормованной упаковки с

модельной средой при температуре 120 °С в

течение 20 минут.

Для выявления миграции химических веществ

из полимерного материала были проведены

исследования вытяжек из разработанных образцов

на различных модельных средах:

дистиллированная вода, 0,3% раствор молочной

кислоты, 5% раствор поваренной соли, 2% раствор

уксусной кислоты, 2% раствор лимонной кислоты.

Исследования проводились на газовом

хроматографе «Кристаллюкс 4000М» с

капиллярными колонками ZB-WAX 60x0,53x1,0 и

ZB-624 60x0,53x3,0.

Проведенные исследования показали, что

образцы всей термоформованной упаковки из

полипропилена с введенной антимикробной

добавкой в концентрации от 0.5% до 1,0% не

вызывает миграции вредных веществ в значениях,

превышающих нормы предельно допустимых

концентраций (ДКМ мг/дм3) в водные вытяжки.

Данные результаты также свидетельствует об

отсутствии деструктивных процессов в материале,

которые могут сказаться на качестве и

безопасности исследуемых материалов. Однако

следует отметить, что при использовании модельной

среды из 3,0% раствора молочной кислоты,

наблюдается увеличение миграции метилового

спирта, хотя его значение не превышает допустимых

Page 35: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 35

норм. Образцы соответствуют Единым санитарным

требованиям и требованиям ТР ТС 005/2011.

Рисунок 1. Хроматограмма с результатами анализа вытяжки полимерной термоформованной упаковки

с концентрацией антимикробной добавки – 1%, на вытяжке из модельной среды 0,3% раствор

молочной кислоты без дополнительного нагрева (автоклавирования).

Рисунок 2. Хроматограмма с результатами анализа вытяжки полимерной термоформованной упаковки

с концентрацией антимикробной добавки – 1%, на вытяжке из модельной среды 0,3% раствор

молочной кислоты после нагрева (автоклавирования).

Page 36: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

36 American Scientific Journal № (28) / 2019

Таблица 1.

РЕЗУЛЬТАТЫ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫТЯЖЕК ИЗ

ОБРАЗЦОВ ПОЛИМЕРНОЙ ТЕРМОФОРМОВАННОЙ УПАКОВКИ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ

ПРИРОДНЫМ АНТИМИКРОБНЫМ КОМПОНЕНТОМ

Наименование вещества Норма по ТР ТС

005/2011

Погрешность метода

контроля

Фактическое значение

0,5% 1,0%

1 2 3 4 5

Санитарно-гигиенические исследования (модельная среда –0.3% раствор молочной кислоты) после

автоклавирования

Ацетальдегид, мг/дм3 Не более 0,2 (± 18,8 % относит) Менее

0,05 0,07

Этилацетат, мг/дм3 Не более 0,1 (±22,9 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Гегсан, мг/дм3 Не более 0,1 (±18,4 % относит) Менее

0,005

Менее

0,005

Гептан, мг/дм3 Не более 0,1 (±23,9 % относит) Менее

0,005

Менее

0,005

Ацетон, мг/дм3 Не более 0,1 (±16,6 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Метиловый спирт, мг/дм3 Не более 0,2 (±14,0 % относит) 0,05 0,07

Пропиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,1 (±17,2 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Изопропиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,1 (±16,7 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Бутиловый спирт, мг/дм3 Не более 0,5 (±20,8 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Изобутиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,5 (±17,3 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Санитарно-гигиенические исследования (модельная среда –0.3% раствор молочной кислоты) без

автоклавирования

Ацетальдегид, мг/дм3 Не более 0,2 (± 18,8 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Этилацетат, мг/дм3 Не более 0,1 (±22,9 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Гегсан, мг/дм3 Не более 0,1 (±18,4 % относит) Менее

0,005

Менее

0,005

Гептан, мг/дм3 Не более 0,1 (±23,9 % относит) Менее

0,005

Менее

0,005

Ацетон, мг/дм3 Не более 0,1 (±16,6 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Метиловый спирт, мг/дм3 Не более 0,2 (±14,0 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Пропиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,1 (±17,2 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Изопропиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,1 (±16,7 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Бутиловый спирт, мг/дм3 Не более 0,5 (±20,8 % относит) Менее

0,05

Менее

0,05

Изобутиловый спирт,

мг/дм3 Не более 0,5 (±17,3 % относит)

Менее

0,05

Менее

0,05

Основные выводы:

Исследованы вытяжки из разработанных

образцов термоформованной упаковки на различных

модельных средах. Результаты исследований

показывают, что миграция летучих органических

веществ в модельную среду с содержанием 0,3%

молочной кислоты проходит более интенсивно.

Однако его содержание не превышает норм ДКМ

мг/дм3 и соответствует требованиям ТР ТС 005/2011.

Полученные данные подтверждают

целесообразность и перспективность

использования разработанной упаковки для

продуктов в разветвленной поверхностью, т.е.

твердообразных, что было показано в предыдущих

исследованиях, однако при выборе упаковки для

молочной и пищевой продукции следует учитывать

не только особенности самого продукта, но и

температурные условия технологического

процесса упаковывания.

Page 37: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 37

Список литературы:

1. Федотова, О.Б. Вопросы безопасности

упаковки для молочной продукции // О.Б. Федотова

/ От истоков к современности. Сборник материалов

Международной недели сыроделия и маслоделия,

посвященной 70-летию ВНИИМС. -Углич,

ВНИИМС,2014, С.243-249

2. Федотова, О. Б. Упаковка и хранение

молока и молочной продукции / О. Б. Федотова //

Переработка молока. – 2012. – № 1. – С.10-11.

3. Федотова О. Б. Безопасность упаковки, как

неотъемлемая часть безопасности молочных

продуктов / О. Б. Федотова // Качество и

безопасность сельскохозяйственного сырья и

пищевых продуктов / Доклады научно-

практической конференции. – Углич, 8 – 9 сентября

2004. Ч. 2. С. 217 – 220.

4. Технический Регламент Таможенного

союза 005/2011 «О безопасности упаковки».

5. Коулз, Р. Упаковка пищевых продуктов / Р.

Коулз, Д. МакДауэлл, М. Дж. Кирван; пер. с англ.

под ред. Л. Г. Махотиной. – СПб.: Профессия, 2008.

– 416 с.

6. Федотова О.Б. «Активная упаковка» из

полимерных материалов [текст] / О.Б. Федотова, Д.М.

Мяленко, А.В. Шалаева // Молочная промышленность

2010 №1 с 22-23.

7. Инструкция по санитарно-химическому

исследованию изделий, изготовленных из

полимерных и других синтетических материалов,

предназначенных для контакта с пищевыми

продуктами №880-71.

8. Клабукова И.Н. Экстракт бересты для

создания функциональных продуктов питания /

И.Н. Клабукова Н.Г. Преснухина, О.В.

Константинова, Л.И. Тарасова, Т.Г. Тагиева //

Масла и жиры 2008 №5(87), С.8-10

9. Токсикология и гигиена применения

полимерных материалов в пищевой

промышленности / под ред. В. Е. Ковшило. – М.:

Медицина, 1980. – 240 с.

10. Голиков И.В. Гигиенические проблемы

современных упаковочных материалов для молочных

продуктов // Голиков И.В., Ильин А.А., Крейцберг

Г.Н., Макарцев Д.В., Роздов И.А. // Молочная

промышленность, №9, 2003. – С. 43-46.

11. Кочергина Л.Л. Гигиенические аспекты

оценки полимерных упаковочных материалов и

изделий / Кочергина Л.Л. // Молочная

промышленность, №5, 2007. - С. 11 – 12.

12. Шевченко М.Г. Гигиенические требования

к полимерным материалам, применяемым в

пищевой промышленности / Шевченко М.Г.,

Генель С.В., Феофанов В.Д. - М.: Медицина, 1972.

– 196 с.

РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ УПАКОВКИ НА ОСНОВЕ

ПОЛИОЛЕФИНОВ ОБОГАЩЕННЫХ ПРИРОДНЫМИ АНТИМИКРОБНЫМИ И

АНТИОКСИДАНТНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ДЛЯ МОЛОЧНОЙ И ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ

Мяленко Д.М.

«Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, заведующий

сектором упаковки, к.т.н. (Россия, г. Москва)

Головань Н.С.

«Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности, инженер.

(Россия, г. Москва)

DEVELOPMENT OF MODIFIED POLYMER PACKAGE BASED ON POLYOLEFINS

ENRICHED WITH NATURAL ANTIMICROBIAL AND ANTIOXIDANT COMPONENTS FOR

DAIRY AND FOOD PRODUCTS

Myalenko D.M.

"All-Russian Research Institute of the dairy industry, manager of the sector of packing, PhD in

Technological Sciences. (Russia, Moscow)

Golovan N.S.

"All-Russian Research Institute of the dairy industry, engineer. (Russia, Moscow)

Аннотация. В рамках данной работы проводятся исследования, связанные с разработкой

модифицированой полимерной упаковки на основе полиолефинов обогащенных природными

антимикробными и антиоксидантными компонентами с целью придания упаковке принципиально новых

свойств для стабилизации в хранении расфасованной в нее молочной продукции. Результаты

комплексного исследования образцов полимерной упаковки из полиолефинов и модифицирующей

добавкой обладающей комплексом антимикробных и антиоксидантных свойств.

Abstract. Within the framework of this work, research is being carried out on the development of modified

polymer packaging based on polyolefins enriched with natural antimicrobial and antioxidant components in order

to give the packaging fundamentally new properties for stabilization in storage of dairy products packed in it.

Results of complex examination of samples of polymer package made of polyolefins and modifying additive with

complex of antimicrobial and antioxidant properties.

Ключевые слова: лента из полипропилена, упаковка, антимикробное воздействие, физико-

механические показатели, санитарно-гигиенические характеристики, микробиологические показатели.

Page 38: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

38 American Scientific Journal № (28) / 2019

Keyworlds: Polypropylene tape, packaging, antimicrobial exposure, physical and mechanical properties,

sanitary and hygienic characteristics, microbiological properties.

Одним из приоритетов государственной

политики в области здорового питания в настоящее

время является обеспечение безопасности пищевых

продуктов на всех этапах их производства и при

хранении. Известно, что при воздействии факторов

окружающей среды в ней происходят процессы,

приводящие к ухудшению качества и безопасности.

То есть на современном уровне развития техники и

технологии, поставленные задачи невозможно

решить без рационального использования

современных упаковочных средств. Однако,

известно, что в процессе эксплуатации они могут

подвергаться вторичному обсеменению,

приводящему к дальнейшей контаминации

расфасованного продукта [1,2,3].

В настоящее время в отечественной молочной

промышленности отсутствуют упаковочные

материалы, обладающие антимикробными

антиоксидантными и другими свойствами по

отношению к расфасованному продукту,

способные стабилизировать его показатели

безопасности при хранении, а также,

ингибирующие развитие нежелательной

микрофлоры на поверхности упаковки при ее

возможном вторичном обсеменении.

Во Всероссийском научно-исследовательском

институте молочной промышленности проводятся

работы по созданию новых видов

термоформованной упаковки модифицированной

природными компонентами с целью придать

упаковке принципиально новых свойств для

стабилизации в хранении расфасованной в нее

молочной продукции. В качестве природных

модификаторов использовался экстракт коры

березы с основным действующим компонентом –

бетулин (экстракт коры березы), и

дигидрокверцетин (экстракт коры лиственницы).

Экстракт коры березы, выбранный в качестве

антимикробной добавки, обладает всеми

необходимыми характеристиками для его

использования в процессе высокотемпературной

экструзии: высокая температура плавления (240 –

260°С), стабильная формула, инертные свойства

молекулы. [4-8]

Экстракт коры лиственницы представляет

собой порошок бледно-желтого (кремового) цвета,

горьковатый на вкус, с древесным запахом и

массовой долей влаги - до 10%. Температура

плавления ДКВ - 234-236°С.

Это обеспечивает возможность подвергать его

термической обработке без изменения

первоначальных свойств.

Модифицирование полимерных изделий

обычно осуществляется за счет получения

композиции гранулы полимера - модификатор и

дальнейшего процесса производства полимерной

упаковки. Обычно при внесении в полимерные

материалы различных добавок наблюдаются

технологические трудности. В связи с этим очень

важны температуры плавления используемых

компонентов - они должны быть достаточно близки

температуре плавления полимера, иначе в процессе

переработки возможна их деструкция.

Производство полимерной ленты,

модифицированной бетулином и

дигидрокверцетином, возможно без существенных

изменений технологических режимов производства

и на стандартном экструзионном оборудовании при

использовании суперконцентратов. [9].

Для увеличения равномерности распределения

природных добавок нами был разработан метод его

введения в массу полипропилена с применением

суперконцентрата на основе полиэтиленовой

матрицы.

Из-за высокой температуры плавления

экстракта по сравнению с полиэтиленом получение

суперконцентрата возможно только при

одновременном введении в состав композиции

термостабилизатора. В качестве

термостабилизаторов при производстве

суперконцентрата были использованы следующие

добавки: Ирганокс 0,1 %, Иргафокс 0,4 % и стеарат

кальция 0,5 %.

В качестве основного полимера для

производства опытных образцов упаковки был

выбран полипропилен. Данные материалы

разрешены органами Роспотребнадзора для

контакта с пищевыми продуктами.

Нами были выпущены опытные образцы

полимерной ленты из полипропилена в диапазоне

концентраций антимикробной и антиоксидантной

добавки 0,5 % и 1,0%. Антимикробная и

антиоксидантная добавка вводилась в

контактирующий с пищевым продуктом

полимерный слой через использование

суперконцентрата. Переработка указанных

композиций возможна на том же оборудовании и

без существенных изменений технологических

параметров, что и соответствующие полимерные

материалы без добавки. Технологический процесс

получения стабилен. Полимерная лента не

содержит инородных включений.

Разработанные опытные образцы полимерной

упаковки предназначены для изготовления и

упаковывания молочных и других пищевых

продуктов, сметаны, творога, йогуртов, домашнего

сыра, мороженого и др.

Модифицированные образцы полимерной

упаковки подвергались физико-механическим,

физико-химическим и микробиологическим

исследованиям.

Комплекс физико-механических показателей

включает в себя следующие исследования):

разрушающее напряжение при разрыве, МПа,

относительное удлинение при разрыве, %;

Стойкость к горячей воде; Теплостойкость.

В микробиологических исследованиях

использовался метод принудительного

обсеменения. Поверхность упаковочного

материала принудительно обсеменяли

Page 39: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 39

выбранными санитарно-показательными

микроорганизмами: БГКП, дрожжами и

плесневыми грибами.

Концентрация БГКП в суспензии 104 КОЕ/см3,

дрожжей и плесневых грибов – 2‧104 КОЕ/см3.

После нанесения суспензии с

микроорганизмами на поверхность исследуемых

образцов и выдержки в течение 2 часов,

рассчитывали антимикробнуюную эффективность

- уровень снижения микробной обсемененности

поверхности, выраженный в % как отношение

числа погибших микроорганизмов к их начальному

числу:

𝐽бк = (1 −𝑁о

𝑁к) ⋅ 100% (1)

где Nк – количество микроорганизмов на

поверхности контрольной ленты

после выдержки, КОЕ/см3;

Nо - количество микроорганизмов на

поверхности модифицированной

полимерной неты после выдержки, КОЕ/см3.

Все полученные опытные образцы

полимерной ленты из полипропилена с различным

содержанием антимикробной добавки были

подвергнуты комплексным испытаниям по

прочностным физико-механическим и физико-

химическим показателям в соответствии с

требованиями нормативной документации и

требованиям технического регламента

Таможенного союза ТР ТС 005/2011 «О

безопасности упаковки».

Полученные результаты свидетельствуют о

том, что введенная антимикробная и

антоксидантная добавка не оказывает влияния на

изменение прочностных показателей полимерной

ленты.

Стойкость к горячей воде:

Задача упаковки сохранить свою целостность

и механические свойства при процессе горячего

розлива или фасования продукта и, при дальнейшей

реализации товара.

После погружения полимерной ленты в воду

при температуре (70±5) ºС и выдержки 2 часа,

поверхность ленты осталась без видимых

изменений, а вода, после эксперимента, не

изменила цвет.

Теплостойкость:

Определение теплостойкости, как и

определение стойкости к горячей воде, являются

важными показателями, так как во время розлива

молоко и молочная продукция, упакованные в

данный модифицированный материал, находятся в

горячем состоянии.

Полимерная лента после выдержки в

климатической камере (сушильный шкаф) при

температуре (40±3) °С не изменились. Образцы не

деформировались и не начали растрескиваться,

сохранили внешний вид, окраску, параметры,

размеры и механические свойства.

Таблица 1

РЕЗУЛЬТАТЫ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ.

Показатель

Фактическое значение

Метод

исследования

Полимерная

лента без

антимикробной

добавки

Полимерная

лента и 0,5%

антимикробной

добавки

Полимерная

лента и 1,0%

антимикробной

добавки

1 2 3 4 5

Разрушающее напряжение

при разрыве, МПа 34,7 35,1 38,1

ГОСТ 11262-

2017

Относительное удлинение

при разрыве, % 1045,0 1025,0 940,0

ГОСТ 11262-

2017

Результаты микробиологических

исследований показывают, что наибольший

антимикробный эффект антимикробная добавка

оказывает на БГКП и плесневые грибы и в меньшей

степени на дрожжи. Это может быть связано с

различной стойкостью микроорганизмов к БЭБ.

Результаты проведенных микробиологических

исследований представлены на рисунке 2

Page 40: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

40 American Scientific Journal № (28) / 2019

Рисунок 1. Изменение количества микроорганизмов дрожжей и плесневых грибов в смыве с поверхности

полимерной ленты, модифицированной природными антимикробными компонентами в различной

концентрации

Из представленных данных видно, что

наиболее сильный ингибирующий эффект

достигается среди групп микроорганизмов

бактерии группы кишечных палочек (БГКП). При

этом подобный эффект наблюдается даже при

минимальном (0,5%) введении экстракта в массу

полимера.

Полученные результаты исследований

показали, что исследуемые образцы материала

обладают высокой антимикробной

эффективностью по отношению к выбранным

микроорганизмам.

Основные выводы: Проведены комплексные

исследования опытных образцов полимерной

ленты из полиолефинов и модифицирующей

добавкой обладающей комплексом антимикробных

и антиоксидантных свойств по физико-

механическим. Результаты исследований

показывают, что все полученные опытные образцы

соответствуют нормативной документации и

требованиям технического регламента

таможенного союза «О безопасности упаковки» ТР

ТС 005/2011.

Полученные упаковки имеют хорошие

предпосылки для их применения в различных

отраслях промышленности для обеспечения

стойкости в хранении мясных, молочных и

пищевых продуктов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Килессо, С. А. Технический регламент

Таможенного союза «О безопасности упаковки» /

С. А. Килессо // Молочная промышленность. –

2012. – №6. – С. 18-19.

2. Додонов, А. М. Современная техника и

технология упаковывания пищевых продуктов / А.

М. Додонов, Я. Г. Муравин, Т. Л. Гайдым. – М.:

АгроНИИТЭИПП, 1995. – 46 с.

3. Свириденко, Г. М. Проблемы

хранимоспосбности продуктов сыроделия и

маслоделия / Г. М. Свириденко, Ю. Я. Свириденко,

М. Б. Захарова, В. А. Мордвинова, Е. В. Топникова,

Н. Ю. Соколова // Переработка молока. – 2012. – №

4. – С. 24-28.

4. Лобанова А.А. Изучение биологически

активных флавоноидов в экстрактах из

растительного сырья. А.А. Лобанова, В.В. Будаева,

Г.В. Сакович. Химия растительного сырья. 2004,

№1,.С. 47–52.

5. Лупинская С.М. Изучение биологически

активных липы, крапивы и душицы и

сывороточных экстрактов на их основе. С.М.

Лупинская, С.В. Орехова, О.Г. Васильева. Химия

растительного сырья. 2010, №3, С. 143–145

6. Базарнова Ю.Г. Исследование

флавоноидного состава фитоэкстрактов

спектральными методами / Ю.Г. Базарнова //

Вопросы питания, 2006, №1, С.12-16.

7. Клабукова И.Н. Обогащение плавленых

сыров экстрактом бересты / И.Н. Клабукова, Н.Г.

Преснухина, О.В. Константинова, Л.А. Забодалова

//Переработка молока 2008 № 5 с24-25

8. Клабукова И.Н. Экстракт бересты для

создания функциональных продуктов питания /

И.Н. Клабукова Н.Г. Преснухина, О.В.

Константинова, Л.И. Тарасова, Т.Г. Тагиева //

Масла и жиры 2008 №5(87), С.8-10

9. Мжачих, Е. И. Модификация полимеров в

производстве тароупаковочных материалов / Е. И.

Мжачих, В. Н. Иванова, Л. А. Сухарева, В. В.

Яковлев, В. С. Яковлев. – М.: ДеЛи принт, 2009. –

496 с.

y = -1,175x + 12,667R² = 0,9998

y = -1,22x + 8,66R² = 0,9718

0

2

4

6

8

10

12

0 0,5 1

Ко

ли

чест

во м

икр

оо

рга

ни

змо

в н

а п

ове

рхн

ост

и п

ол

им

ер

ны

х п

ле

но

к,

мо

ди

фи

ци

ро

ван

но

й п

ри

ро

дн

ым

ан

тим

икр

об

ны

м к

ом

по

не

нто

м,

Log

КО

Е,см

3

Концентрация антимикробной добавки,%Дрожжи, КОЕ/см3 Плесневые грибы, КОЕ/см3

Page 41: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 41

СОЦИАЛЬНЫЕ НАУКИ

МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОЙ ДИССЕМИНАЦИИ ОБНОВЛЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ

СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В КАЗАХСТАНЕ

Аушева Ирина Уматгиреевна

кандидат педагогических наук, профессор,

старший менеджер Центра педагогического мастерства

АОО «Назарбаев Интеллектуальные школы»,

Республика Казахстан, г. Нур-Султан

Аннотация. Статья посвящена вопросам диссеминации успешного педагогического опыта в условиях

обновленного содержания среднего образования в Казахстане. Процесс диссеминации рассматривается в

контексте профессионального развития педагогических работников. Автором статьи проведен научно-

теоретический анализ феномена «диссеминация», обоснованы терминологический выбор и

предпочтительность в сравнении с другими терминами (внедрение, трансляция, продвижение и др.),

определены условия и критерии успешности данного процесса применительно к работе ведущих школ,

созданных в качестве координационного механизма и площадки поддержки обновленного содержания

образования в казахстанских школах. В статье предоставлены результаты мониторингового исследования

деятельности всех ведущих школ регионов Казахстана, которые позволили сформировать базу

качественных и количественных данных, достаточную для формулировки обоснованных выводов и

разработки рекомендаций.

Ключевые слова: ведущие школы, диссеминация, успешный педагогический опыт, обновление

содержания среднего образования, мониторинговое исследование, методическая поддержка,

общеобразовательные организации, преобразования в казахстанской школьной практике.

Введение. Современные научные

исследования доказывают неоспоримость

утверждения о профессиональном развитии

педагогов как определяющем условии качества и

успешности происходящих в школьном классе

процессов [1,2]. Кочующая из текста в текст и

ставшая своеобразным мерилом качества фраза:

«Качество образования не может быть выше

качества учителей» [3] заставила многие

национальные образовательные системы

пересмотреть свою кадровую политику. В немалой

степени этому способствовали данные

международных исследований (PISA, PIRLS,

исследования фонда МакКинзи) и в первую очередь

TALIS – исследования ценностных ориентиров,

профессиональных установок, потребностей и

проблем учителей, их взглядов и мнений о своей

подготовке и условиях работы.

В контексте результатов названных

Международных измерительных исследований

требования к профессиональному развитию

школьного учителя уже не ограничиваются

формулировкой обязательных знаний и навыков,

которые начинают занимать промежуточную роль

и становятся лишь условием для достижения

ожидаемых результатов. Приоритетными

становятся компетенции иного порядка: готовность

и способность к той или иной деятельности, к

решению той или иной задачи; креативность,

критическое мышление и коммуникативные

навыки; способность к сотрудничеству и решению

практических задач и многое другое.

Происходящие преобразования в мировых

образовательных системах не могли не послужить

предметом серьезных размышлений и поводом для

принятия действенных мер для казахстанской

политики в сфере среднего образования. По сути,

обновленное содержание образования, в условиях

которого сегодня функционируют казахстанские

школы, представляет собой процесс,

согласованный с тенденциями в мировой

образовательной практике, и направленный

на изменение методологии преподавания и

стратегии использования инновационных практик,

успешно зарекомендовавших себя в различных

образовательных системах.

Для обозначения процессов обобщения и

передачи опыта, инноваций и практик в

исследовательской литературе и педагогической

практике используют понятия внедрение,

продвижение, трансляция, распространение, и

реже – диффузия, диссеминация. Сравнительный

анализ сущностных характеристик позволяет

определить границы использования каждого из

них. Так, по мнению В.И. Загвязинского [4],

продвижение передового опыта в практику

является активным, целенаправленным процессом,

предполагающим преодоление трудностей,

систему мер, обеспечивающих быстрый

результативный поиск необходимых объектов

изучения, инициативу и заинтересованность тех,

кто в этом опыте нуждается, в то время как

выражение внедрение опыта, по мнению М.Н.

Крайниковой [5], предполагает некое давление и

отсутствие выбора.

Процессы распространение и диффузия, в

сущности, объединяет единая направленность на

информирование общественности об опыте и

инновациях: распространение позволяет вести

речь о передаче идеи, замысла педагогического

опыта, а диффузия в наибольшей степени

Page 42: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

42 American Scientific Journal № (28) / 2019

сфокусирована на освоении и использовании

новаций другими педагогами [6].

Сравнительно шире термин трансляция,

который предполагает процесс предъявления

содержания практики заинтересованному

педагогическому сообществу с последующим

воспроизведением в новых условиях [6].

Заслуживает вдумчивого анализа понятие

«диссеминация», предложенное исследователем В.

И. Слободчиковым [7] и представляющее собой

процесс, направленный на то, чтобы донести идеи,

методы осуществления, продукт и результаты

опыта инновационной деятельности до целевой

аудитории; распространить успешную практику на

более широкие массы, адаптируя, иногда и

развивая различные элементы инновационной

разработки или систему в целом.

Таким образом, речь идет о системном

распространении передового педагогического

опыта, который является в свою очередь

потенциальным ресурсом дальнейшего

развития всей системы образования. Теоретико-

методологическими основами процесса

диссеминации занимался ряд исследователей, чьи

работы могут быть структурированы на три группы

[8]. Первая: исследования, раскрывающие

закономерности, механизмы и условия

инновационных процессов в системе образования

(А.И. Адамский, А.Г. Асмолов, В.С. Лазарев, А.В.

Хуторский и др.); вторая группа исследований

посвящена определению содержания и формы

становления субъекта инновационной

деятельности в системе непрерывного образования

(Г.Д. Кошелева, Л.А. Мокрецова, В.И.

Слободчиков и др.); третья группа исследований

посвящена рассмотрению практических аспектов

диссеминации передового педагогического опыта и

использованию результатов данного процесса в

массовой образовательной практике (Э.П.

Бронникова, В.Л. Дубинина, И.А. Ижбулатова, Г.А.

Игнатьева и др.).

Цель исследования: обобщение научных

исследований и на их основе определение условий

и критериев успешности процесса диссеминации

обновленного содержания образования в

Казахстане через механизм «ведущие школы».

Материал и методы исследования. В

качестве критериев успешности диссеминации

обновленного содержания образования через

механизм «ведущие школы» определены:

▪ доступная, наглядная и технологичная

форма как для восприятия, так и для реализации в

конкретных педагогических условиях;

▪ содействие заинтересованности

педагогических работников в овладении

инновационным опытом, в актуализации у них

желания и профессиональной готовности к

использованию его в своей практике;

▪ широкий спектр форм и видов работы с

активным использованием информационно-

технических средств.

Механизм измерения успешности

диссеминации педагогического опыта представлял

собой наличие и единство трех структурных

составляющих:

семиотического – представление опыта на

педагогических конференциях, круглых столах,

конкурсах профессионального мастерства и т.п.;

издание методической литературы и публикации

результатов в средствах массовой информации;

имитационного – использование потенциала

открытых занятий, мастер-классов,

предполагающих обязательное участие группы

субъектов, к примеру «учитель-обучающийся» и

др.;

интерактивного – совместное участие

субъектов взаимодействия с фокусом на адаптацию

практики к новым условиям.

Определяя процесс обновления содержания

образования в казахстанских школах как процесс

диссеминации лучшего мирового педагогического

опыта, представляется важным названные условия,

критерии и механизмы измерения успешности

данного процесса принять в качестве научно-

теоретической основы. Структурным механизмом,

содействующим реализации стратегии

диссеминации передового педагогического опыта в

казахстанских школах, является их региональное

распределение на ведущие школы (в наибольшей

степени обладающие инновационным

потенциалом) и партнерские школы (изучающие и

принимающие инновационный потенциал).

Эффективность функционирования данного

механизма определена в качестве предмета

мониторингового исследования, проведенного

Центром педагогического мастерства в период

апрель-май 2018 года. В качестве инструмента

исследования использованы анкеты для

руководителей и учителей ведущих школ,

разработанные в соответствии с основными

направлениями Международного исследования

преподавания и обучения TALIS. Круг вопросов,

включенных в анкеты, позволил получить

информацию в контексте избранных критериев

оценивания успешности данного процесса, а

именно: профессиональный потенциал ведущих

школ и алгоритм диссеминации его опыта в

аспектах управления и практики преподавания;

формы и виды диссеминации опыта ведущих школ;

критерии оценивания и результаты успешности

процесса диссеминации опыта ведущих школ.

Объектом исследования избраны все ведущие

школы (763). Общее число респондентов

составило 6 198 человек, в том числе 763

директора и 5 435 учителей.

Результаты исследования.

Профессиональный потенциал ведущих

школ и алгоритм диссеминации его опыта в

аспектах управления и практики преподавания.

По мнению 99,7% респондентов, сегодня

ведущие школы располагают практически всеми

необходимыми ресурсами для диссеминации

своего опыта общеобразовательным организациям,

и, прежде всего,

кадровыми: учителя-лидеры, обучившиеся по

уровневым программам и программам обновления

Page 43: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 43

содержания среднего образования; школьные

тренеры; школьные координаторы по

критериальному оцениванию; коучинг-группы;

группы «Исследование урока»;

методическими: методическая

библиотека;сетевое профессиональное

сообщество; методическая поддержка тренеров

Центра педагогического мастерства; внимание и

поддержка областных управлений/районных,

городских отделов образования.

В целом, абсолютное большинство

руководителей ведущих школ (93,4%) уверены в

том, что их работе по диссеминации накопленного

опыта ничто не препятствует и лишь иногда

возникают случаи негативного воздействия таких

факторов, как: отсутствие поддержки со стороны

областного управления/городского отдела

образования; недостаточность навыков

стратегического планирования; отсутствие

опыта работы в данном направлении.

В большинстве случаев (64,6%) работа

ведущих школ с общеобразовательными

организациями по диссеминации опыта носит

организованный характер и основана на системе

мероприятий, разработанных в соответствии с

конкретными запросами и потребностями,

выявленными по результатам предварительного

мониторинга (59,7%), а также по индивидуальным

запросам учителей (56,6%).

В пользу системности данной работы

свидетельствует то обстоятельство, что в

абсолютном большинстве ведущих школ (96,2%)

часто либо постоянно соблюдается алгоритм

действий, необходимый для получения

объективных данных и достижения ожидаемых

результатов, структурированный на этапы:

первый: диагностика проблем (анкетирование

учителей и учащихся по вопросам обучения –

96,9%);

второй: планирование, формулировка цели и

ожидаемых результатов профессионального

развития учителей партнерских школ (88,8%);

третий: разработка плана действий и выбор

эффективных форм и методов работы (99,5%);

четвертый: методическая поддержка по

отдельным проблемам практики преподавания

(91,8%);

пятый: анализ, оценка, корректировка

действий на основе предварительно разработанных

критериев (87,6%).

Формы и виды взаимодействия ведущих

школ с партнерскими.

Работа по методической поддержки коллег в

87,3% ведущих школах не является прерогативой

администрации школ и не выполняется единолично

директором или его заместителями. Практически

во всех ведущих школах сформировался кадровый

потенциал из числа коучей и менторов, школьных

тренеров, учителей-лидеров, обучившихся на

курсах повышения квалификации в Центре

педагогического мастерства по соответствующим

образовательным программам и которые в равной

степени вовлечены в эту работу, используя

разнообразный диапазон приемов и форм:

наблюдение за обучением в классах; различные

мониторинговые процедуры (анализ, оценка,

анкетирование); индивидуальная работа с

учителями и др.

Анализ активности вовлечения

педагогических коллективов ведущих школ в

работу по диссеминации наработанного опыта

показывает, что, помимо заместителей директора

(56,1%), в среднем 59,6% учителей (коучи,

менторы, учителя, обучившиеся на курсах

повышения квалификации) принимают личное

участие в данном процессе, что наиболее часто

выражается в таких видах и формах работы, как:

▪ проведение обучающих мероприятий и

мероприятий по обмену опытом (мастер-классы,

семинары, коучинг-сессии, тренинги, круглые

столы, конференции и др.);

▪ участие в разработке планов-сценариев

различных мероприятий;

▪ индивидуальное консультирование;

▪ методическая поддержка по отдельным

проблемам практики преподавания;

▪ планирование и разработка траектории

профессионального развития учителей;

▪ прямое наблюдение за обучением в классе и

предоставление обратной связи;

▪ мониторинг профессиональных

потребностей.

Вместе с тем, в перечне видов и форм

методической поддержки определены «лидеры»:

▪ наблюдение за обучением в классах

(41,5%);

▪ обсуждение самооценки учителями своей

работы (например, презентация портфолио и др.)

– 37,9%;

▪ анализ результатов учащихся по итогам

различных экзаменаций (37,5);

▪ анкетирование учителей по вопросам

профессионального развития (37,4%).

Вместе с тем анализ полученных данных

показывает, что сравнительно менее активно

ведущими школами используется работа по

оцениванию знаний учителей по преподаваемому

предмету, а также работа с родителями

учеников, по сути, главных «заказчиков» обучения,

в частности в вопросах установления степени

удовлетворенности их запросов и ожиданий,

предоставления конструктивной и своевременной

обратной связи.

Более того, активный анализ результатов

учащихся по экзаменам (количественные данные)

не сопровождается определением мнений самих

учащихся по вопросам обучения (и прежде всего

эмоционально-психологические аспекты

обучения).

К сожалению, при наличии эффективного

практико-ориентированного потенциала

вебинаров, их использование не получает

заслуженного внимания в применении. Причинами,

вероятно, могут служить: ограниченность в

наличии и недостаточный уровень владения

информационно-коммуникационными

Page 44: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

44 American Scientific Journal № (28) / 2019

технологиями; предпочтительность в выборе

«традиционных и привычных» методических

подходов и технологий.

Критерии и результаты оценивания

успешности диссеминации опыта ведущих

школ.

Объективность оценки успешности

диссеминации опыта ведущих школ

обеспечивается критериями, оценочными и

корректирующими процедурами, разработанными

и используемыми в большинстве случаев

совместно с коллективами партнерских школ при

использовании форм взаимодействия: совместное

обсуждение профессиональных вопросов с

каждым конкретным учителем; разработка плана

профессионального развития и обучения;

назначение ментора для каждого конкретного

учителя.

В соответствии с разработанными критериями

выявлены результаты, подтверждающие

качественные преобразования в партнерских

школах, благодаря системному процессу

диссеминации опыта ведущих школ:

▪ доля руководителей, пополнивших знания и

навыки в области школьного управления и

лидерства – 57,0%;

▪ доля учителей, научившихся успешно

применять в преподавании новые методы и

подходы – 63,7%;

▪ доля школ, научившихся разрабатывать

план развития школы – 57,7%;

▪ доля школ, научившихся разрабатывать

критерии успешности развития школы – 57,9%;

▪ доля учителей, вовлеченных в работу

сетевых профессиональных сообществ – 63,7%;

▪ доля учителей, овладевших навыками

проведения школьных исследований и исследования

собственной практики – 50,2%;

▪ доля школ, в которых созданы группы

«Исследование урока» – 51,6%;

▪ доля школ, в которых повысилось участие

родителей в планировании развития школы –

46,9%;

▪ доля учителей, научившихся основам

среднесрочного планирования – 66,3%;

▪ доля учителей, научившихся

разрабатывать критерии оценивания учебных

достижений учащихся – 64,1%;

▪ доля учителей, разнообразивших формы

работы с учениками – 63,7%;

▪ доля учеников, у которых наблюдается

повышение мотивации к обучению – 62,1%.

Заключение.

В заключение следует отметить, что,

независимо от понятийной сущности процессов

обобщения и использования успешного

педагогического опыта, следует помнить, что

данный процесс достигнет планируемого успеха

лишь при условии его адресности конкретной

педагогической среде и системности проведения,

предполагающей:

▪ готовность одной стороны к диссеминации

своего опыта и заинтересованность в принятии

этого опыта с другой стороны;

▪ стратегическое планирование процесса;

▪ видение конкретного итогового

результата;

▪ выявление проблем и возможных

трудностей на пути диссеминации;

▪ разработка объективной критериальной

базы оценивания хода процесса.

Список литературы:

1. Игнатьева Г.А., Тулупова О.В.

Инновационный технологический формат

дополнительного профессионального образования

педагогов // Педагогика и просвещение. 2015. № 4.

C. 359-372.

2. Барбер М., Муршед М. Как добиться

стабильно высокого качества обучения в школах.

Уроки анализа лучших систем школьного

образования мира // Вопросы образования. 2008. №

3. С. 7-60

3. Загвязинский В.И. Методология и

методика дидактического исследования. М.:

Педагогика, 1982. 160 с.

4. Крайникова М.Н., Кулыгина А.Г.

Распространение передового педагогического

опыта в региональной системе образования //

Нижегородское образование. 2008. №1. С. 99-104.

5. Праздникова Г.З. Современные формы

презентации управленческого и педагогического

опыта: методические рекомендации. Тамбов: Тамб.

гос. ун-т, 2014. 62 с.

6. Игнатьева Г.А., Тулупова О.В.

Инновационный технологический формат

дополнительного профессионального образования

педагогов //Педагогика и просвещение. 2015. №

4(20). С. 359-372

7. Слободчиков В.И. Инновационное

образование: введение в проблему // Инновации и

эксперимент в образовании. 2009. URL:

http://www.in-exp.ru/arhive/125-vved-in-probl.html

(дата обращения: 11.12.2015).

8. Бриткевич М.С. Инновационный

педагогический опыт как фактор

профессионального совершенствования учителя в

условиях системы повышения квалификации:

дисс….канд. пед. наук. Москва, 2018. 229 с.

Page 45: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 45

ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

CALCULATION OF THE ROUTES OF THE SPREADING RADIO WAVES WITH ACCOUNT

ELECTROPHYSICAL PARAMETERS LAYING UNDER SURFACES

Schegolevatykh Alexander

candidate of technical sciences

leading engineer JSC "Concern "Constellation"

Voronezh, Russia

Voronkov Boris

candidate of technical sciences

Associate Professor of Voronezh State University

Voronezh, Russia

Abstract. Considered model of the spreading radio waves with account electrophysical parameters under

lying surfaces. Represented calculations of the loss function module for different radio routes.

Keywords: function of the losses, fields of the terrestrial waves, electrophysical parameters underlying

surface

Ensure by reliable communication with objects,

residing on average and greater distances, requires an

installation of the intermediate radio stations, which

together with communication link, form the network.

Radio stations are situated on significant distances one

from one so for ensuring reliable communication

follows to take into account the radio signal losses

depending on morphological and electrophysical

parameters routes of the spreading radio signals.

In figure 1 is brought card of the territory Russian

Federation (RF) and adjoining region (the Morgan

chart). Through these territories occur the radio signal

transfer. Surface radio waves spread in close proximity

surfaces of the land, but exercised by them absorption

is defined by electrophysical parameters of ground, i.e.,

values of permeability 𝜀 and conductivity 𝜎 [1].

Electrophysical parameters different type surfaces

were presented in table 1 [2]. In the last column are

brought values of the frequencies, under which the

current density of the offset is equal to the conductivity

current density. The most influence upon parameters

extreme right column renders conductivity laying under

surfaces, which most for sea water. . In accordance with

that maximum values reach under this frequencies

Fig. 1. Distribution to conductivities of ground RF and close territories, where numeral is marked: 1 ‒ 5…20

mmho/m; 2 ‒30…40 mmho/m; 3 – 40…50 mmho/m; 4 – 50…70 mmho/m; 5 – 70… 90 mmho/m.

Page 46: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

46 American Scientific Journal № (28) / 2019

Table 1

VALUES OF 𝜺 AND 𝝈 FOR DIFFERENT SURFACE TYPES

Type of surface 𝜀𝑟 𝜎, mho/m Frequency, under which 𝜀𝑟 =

60𝜆𝜎, MHz

Sea water 80 4…5 900…1125

Fresh water 80 0.001…0.01 0.225…2.25

Very humid ground 30 0.005…0.02 3…12

Average ground 15 0.0005…0.005 0.6…6

Arctic ground 15 0.0005 0.6

Very dry ground 3 0.00005…0.0005 0.3…0.6

Polar ice 3 0.000025 0.15

As can be seen from figure 1 it is enough extensive

territory RF has a close electrophysical parameters that

allows to produce the estimation of the radio signal loss

on comparatively greater distances.

Radio signal loss W is defined by formula [1]

W = 10 lg(Pи/Pп), (1)

where Pu=I2R – a power of radiated radio signal (

I ‒ an antenna current, R ‒ a resistance of the radiating

antenna); Pn ‒ a power of radio signal in point

acceptance, depending from efficient antenna length l

and its resistance R.

Substituting parameters sending and receiving

antennas, formula (1) may present as

𝑊 = 20 𝑙𝑔 (2𝐼⋅𝑅0

𝑙⋅𝐸𝑛),

(2)

where 𝑅0 = 80(𝜋/𝜆0)2 ‒ an antenna radiation

resistance in free space; l ‒ an efficient length receiving

antenna; En – an electric field in acceptance point; 𝜆0 ‒

a radio signal wavelength.

An electric field in an acceptance point is

determined as

𝐸𝑛 =

60𝐼𝑙

𝑛2−1

𝑒−𝑖𝑘𝐿

𝐿2, (3)

where 𝑖 = √−1 ‒ imaginary unit; 𝑛2 = 𝜀1 − 𝑖 ⋅60𝜎1𝜆0 ‒ a square of the refraction factor of the

imperfectly conducting ground; L ‒ a radio signal route

length, km; 𝜀1 ‒ relative permeability of the layer under

surfaces; 𝜆0 ‒ a radio signal wavelength, m; l ‒ an

efficient antenna length, m.

The radio wave loss depends on distance L and

laying under surface parameters 𝜀1 and 𝜎1. Substituting

formula (3) in expression (2), we get

𝑊(𝑓, 𝐿) = 20 𝑙𝑔 [

8𝜋2|𝜀𝑟−1−𝑖⋅0,6⋅104𝜎/𝑓|

3(𝐿𝑓

300)2

]. (4)

In figure 2 it is shown the influence these

parameters on function of the losses for distance L=500

km for different laying under surfaces.

|W(f, L)|

f, кГц

Fig. 2. The loss function W versus frequency f for distance 500 km between receiver and transmitter when radio

wave spreading: 1) on Arctic ground (ε = 15, σ = 0.5, mmho/m) (the solid line); 2) on forest array ε = 1.3, σ =

0.01 mmho/m) (the dotted line); 3) on icy fields (ε = 7, σ = 0.03 mmho/m) (the hatching line); 4) on sea surface

(ε = 80, σ = 4 mmho/m) (the hatch-dotted line)

Curves (fig. 2) have shown that the radio signal

level losses when it spreading on woodland in

frequency range 200…600 kHz on 19…21 Db less,

than on naked ground. However, for lays under

surfaces, saturated by water, on low frequency function

losses W, computable on formula (4), gives uprated

values.

Electrophysical parameters of surfaces, saturated

by water, depend on frequency of the spreading radio

signal. In the first place different materials content

affects on this. On figure 3 are brought datas for

conduction water solution for different concentration of

the solutes [3].

Page 47: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 47

𝜎1, (𝑜ℎ𝑚 ⋅ 𝑐𝑚)−1

mole/l

Fig. 3. Conductivity of water solutions versus concentrations of the solutes

The given curves of fig. 3 show that conduction

different water solution by complex image depends on

concentrations of the solutes. Depending on radio

signal frequencies, spreading on water surface, exists

additional change an electrophysical parameter

required for calculation of the radio signal weakening.

For instance, average importance saltiness of sea

water is taken equal 35 %% that forms 0,6 mole/l in

recalculation on concentration NaCl, which molecular

weight equals 58.5. In water solution salt NaCl

disintegrates on two ions of the opposite sign.

Consequently, possible consider that concentration of

salts in sea water equals to 0.6 mol/l. Similarly it is

possible to define the concentrations water solution

other material.

Well known [4], that at passing радиосигнала in

water solution of the electrolyte is directed polarization

potential Δφ, which is defined by formula [4]:

𝛥𝜙 = (𝑅𝑢𝑇

𝑛𝐹) 𝑙𝑛 (

𝑐𝑠

𝑐0),

(5)

where Ru = 8,314 Joul/(K·mole) – an universal gas

constant; F = 96485 Coul/mole – the Faraday constant;

c0 – a balance concentration of the electrolyte, mole/l;

cs – a concentration of the electrolyte under influence

of radio signal, mole/l; m – a number of ions,

participating in elementary act.

Marking through Δcs =cs-c0 detour from the

balance concentrations of the water solution, we get the

necessary formula [3]:

𝛥𝑐𝑠 = 𝑚𝐹𝑐0𝛥𝜙/𝑅Г𝑇. (6)

Δcs is possible to define, solving diffusion

equation

𝜕𝛥𝑐𝑠/𝜕𝑡 = 𝐷𝜕2𝛥𝑐𝑠/𝜕𝑥2,

(7)

where x ‒ a coordinate along line of the radio

signal spreading; D – an ion diffusion factor.

Border conditions for decision of the equation (4)

possible present in the manner of

𝑗 = −𝑛𝐹𝐷  (𝜕𝑐𝑠/𝜕𝑥)𝑥=0,

𝛥𝑐𝑠|𝑥→∞ = 0, (8)

where j ‒ the current density in the point with

coordinate x.

Presenting a potential in the manner of 𝛥𝜙 =𝛹 𝑒𝑥𝑝( 𝑖𝜔𝑡), but current as 𝑗 = 𝐼 ⋅ 𝑒𝑥𝑝( 𝑖𝜔𝑡), that

decision of the equation (4) may present as

𝛥𝑐𝑠 = 𝐼/(𝑚𝐹√𝑖𝜔𝐷),

(9)

where 𝜔 = 2𝜋а ‒ a circular frequency.

Equating left parts of the expressions (6) and (9),

we get

𝛹 = 𝐼 ⋅ 𝑅𝑇/(𝑚𝐹𝑐0√𝑖𝜔𝐷. ) (10)

From the last expression not difficult to go to

conductivity of the water solution 𝜎(𝜔)

𝜎(𝜔) = 𝛼√𝑗𝜔𝐷.=

𝛼

2√𝜔𝐷(1 + 𝑖),

(11)

where 𝛼 ‒ some factor .

The exact value of the factor 𝛼 depends on some

electrophysical parameters of the water solution that

vastly complicates its determination. However exists

the simple practical way of the determination parameter

formula (8) if address to data of a table 1. Searching

conductivity of the water solution 𝜎(𝜔) is defined as

𝜎(𝜔) = √

𝜔⋅𝜀𝑟⋅𝜎

36𝜋⋅106, (12)

where parameters 𝜎 and 𝜀𝑟 are chosen from table

1.

The formula (9) presents depending on angular

frequency 𝑓 = 𝜔/(2𝜋)

𝜎(𝑓) = √

𝑓⋅𝜎⋅𝜀𝑟

1,8⋅107. (13)

Substituting expression (13) in formula (4), we

get.

𝑊1(𝑓, 𝐿) = 20 𝑙𝑔 [

8𝜋2|𝜀𝑟−1−𝑖⋅√2𝜎𝜀𝑟𝑓

|

3(𝐿𝑓

300)2

]. (14)

The formula (14) shows that on low frequency the

loss function for sea water has values smaller, than in

formula (4). This is confirmed in figure 4, where solid

line corresponds to the formula (4), but dotted line – to

the formula (14). On radio frequency curves meet, but

on low frequency noticeably divergence. On frequency

100 kHz, for instance, function of the losses on 10 db

has smaller values, as evidenced by in practice.

Page 48: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

48 American Scientific Journal № (28) / 2019

|𝑊(𝑓, 𝐿)|

f, кГц

Fig. 4. The loss function W1 versus frequencies f on distance 500 km between receiver and transmitter when

spreading: 1) on sea surface (ε = 80,σ = 4 mho/m) (the solid line) according to formula (4); 2) on sea surface (ε =

80,σ = 4 mho/m) (the dotted line) according to formula (14).

The formula (14) generalises the approach to

estimation of the losses on different радиотрассах that

vastly raises accuracy a calculation. She shows that on

low frequency function losses W1 gives values close to

average statistical. The Formula (4) provides sufficient

accuracy of the determination to functions of the losses

when spreading радиоволн on terrestrial surface,

possessing low conductivity. For instance, is confirmed

reduction to functions of the losses W when spreading

radio signal on woodland. The known formula of

Austin [1] exact for routes by length 2000 … 10000 km.

Formula (14) allows more exactly define the level an

радиосигнала when spreading on terrestrial layer for

for small distances (100 km and more) in contrast with

Austin formula.

REFERENCES

1. Chernov Yu. A. Radiowaves spreading and

applied questions. ‒ M.: Tehnosfera, 2017, 688 p.

2. Kashprovskiy V. A., Kuzubov F. A. Spreading

middle radiowaves by terrestrial ray. ‒ M.:

Communication, 1971, 220 p.

3. Koshkin N. I., Shirkevich M. G. The Guide to

elementary physicist. ‒ M.: Science, 1980, 115 p.

4. Damaskin B. B., Petriy O. A. Introduction to

electrochemical kinetics. ‒ M.: High school, 1983, 400

p.

UDC 539.122.2; UDC 681.586.5

PANORAMIC SENSOR TARGET DETECTION AND DESTRUCTION OF ENEMY ON

MODULATED LASER BEAM IN 3D-SPACE “LADOGA-1M”

Grigoryev-Friedman Sergey Nikolayevich

Joint-stock company Research and production enterprise “Polyot”

Abstract. The article is devoted to solving the urgent task of improving the performance and accuracy of

bearing, detecting target and destroying potential enemy. Objective: to develop technologically simple and

reliable optical-laser method of direction finding, target detection and destruction of enemy by modulated laser

beam of guidance in 3D-space by crews of armored vehicles, aircraft, helicopters, surface ships and submarines in

radio silence mode using semiconductor laser diode or solid-state laser pumped by laser diode.

Аннотация. Статья посвящена решению актуальной задачи повышения производительности и

точности пеленга, обнаружения цели и уничтожения потенциального противника. Цель работы ―

разработка технологически простого и надёжного оптически-лазерного способа пеленгации, обнаружения

цели и уничтожения противника по модулированному лазерному лучу наведения в 3D-пространстве

экипажами бронетехники, самолётов, вертолётов, надводных кораблей и подводных лодок в режиме

радиомолчания с применением полупроводникового лазерного диода или твёрдотельного лазера с

накачкой лазерным диодом.

Key words: sensor; panoramic detection; destruction of the enemy; telescopic target coverage angle;

irradiation; modulated laser beam; optical range; radio silence mode; semiconductor laser diode; solid-state laser

pumped by laser diode; photon; electromagnetic wave; photo-sensor; phototransistor matrix; laser radiation;

wavelength; signal frequency.

Ключевые слова: датчик; панорамное обнаружение; уничтожение противника; телескопический

угол охвата цели; облучение; модулированный лазерный луч; оптический диапазон; режим

радиомолчания; полупроводниковый лазерный диод; твёрдотельный лазер с накачкой лазерным диодом;

фотон; электромагнитная волна; фотодатчик; фототранзисторная матрица; лазерное излучение; длина

волны; частота сигнала.

Page 49: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 49

The design of panoramic sensor target detection

and destruction of enemy modulated, laser beam

pointing in 3D-space “Ladoga-1M”, according to Fig.

1 contains at least pair of semiconductor laser diodes or

solid state lasers pumped by two laser diodes, powered

from positive terminal of voltage regulator 12 and

uninterruptible power supply unit 13 to anode, and its

cathode connected by direct wire, through chain drain-

source of field effect transistor as switching device-key

VT1, with two variables, adjustment resistors for

potentiometer RP1 and RP2 14 15 or permanent, wire

resistors, to limit the limit values of power switching

devices ― two field-effect transistors VT1 and VT2 at

current. Each of two (or more!) laser panoramas 6 and

7, inside, has its own, separate switching device is the

key Q1 or Q2. As objective 1 was selected, for example,

aircraft of potential enemy. The video rays 2, the visible

sub-range (380…760 nm) or the IR-range of

electromagnetic waves reflected from target (potential

adversary) are captured and focused by external,

movable lens of adjustable collimator 3 – 4 – 5 in

receiving optical system of the sensor. The sensor

according to Fig. 1, consists of following elements and

units: 3 ― external, moveable, optical lens collimator

in adjustable optical monocular; 4 ― basic, stationary

(fixed), optical lens adjustable collimator; 5 ― internal,

movable, optical lens collimator in adjustable optical

monocular; 6 ― first, positive, laser panorama,

working on reception and transmission of laser beam in

near and partially on average, edge sub-bands, IR-band

of electromagnetic waves, clockwise, for example, at

wavelength λ = 820 nm; 7 second, negative laser

panorama, working on reception and transmission of

laser beam in near and partially on average, edge sub-

bands, IR-band of electromagnetic waves,

counterclockwise, for example, at wavelength λ = 955

nm; 8 ― falling, laser beam coming from first laser

discovered (seen) targets; 9 ― laser beam reflected

from target and received by photo sensor (on basis of

photodiode, or composite, three-stage phototransistor);

10 ― incident laser beam, coming from second laser to

target; 11 ― laser beam reflected from target and

received by photo-sensor (photodiode or

phototransistor); 12 ― block DC (rectified) voltage

Uout._~ = 24 V; 13 ― block DC-regulator; 14 ― variable

adjusting resistor-based potentiometer RP1, for

restriction limit values of supply current to first,

positive, laser panorama 6; 15 ― variable adjusting

resistor to the base of potentiometer RP2 to limit the

limit values of supply current to second, negative, laser

panorama 7; 16 ― rectifier unit; 17 ― side chain (e.g.,

aircraft) of voltage U = 27 V; 18 ― increase button

panoramic image of goal and opponent by increasing

focal distance between collimator and sensor; 19 ―

decrease button panoramic image of target and enemy

by reducing focal length between collimator and

sensor; 20 ― computer (PC); 21 ― block of the ADC

– DAC; 22 ― monitor (screen). Diagram and working

principle of the sensor “LADOGA-1” shown in Fig. 1.

Fig. 1.

Between movable optical lenses 3 and 5 in an

adjustable collimator, computer 20 with monitor 22,

through the ADC - DAC 21, there is constantly acting

feedback (OS), for quick and efficient adjustment of

laser beam alignment process to intended target and

holding potential adversary in zone of optimal coverage

of telescopic direction-finding angle [2–4].

Circular-circular head of guidance and retention of

target (for example, aircraft-plane of potential

adversary-enemy) in zone of telescopic angle detection

Page 50: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

50 American Scientific Journal № (28) / 2019

and tracking of behavior detected targets for the

semiconductor, laser diode, laser diode based on double

hetero-structure of gallium arsenide GaAs and

aluminium gallium arsenide GaAlAs or solid-state laser

pumped by powerful led or semiconductor laser diode.

Laser homing head, detection and tracking of target is

technologically made in form of multi-layers by laser

irradiation of coherent, highly directional photon flux.

The laser beam № 1, for example, synchronously

moving in circle, radial, clockwise, from sensor to

detected target and back to the photo-detector matrix of

the sensor itself, at wavelength equal to λ1 ≈ 820 nm.

The laser beam № 2, for example, also simultaneously

moves in circle radially, counter-clockwise from the

sensor to detected target and back to photo-detector

matrix of sensor itself, at wavelength equal to λ2 ≈ 955

nm. The next stage is irradiated with laser seeker target

synchronously moving radially, clockwise or

counterclockwise, with wavelengths of λ3 ≈

1250...1300 nm, λ4 ≈ 1550 nm, and λ5 ≈ 2100...2150

nm, respectively, etc. All operating frequencies and

wavelengths are selected from middle sub-bands and,

in rare case of boundary layer with λ6 ≈ 3500...3885 nm,

middle sub-band of infrared-range electromagnetic

waves, where experimentally observed maximum value

of transmission power modulated signal in telescopic

thicker laser beam [1-10].

The sensor technologically includes dual, coupled

system of two monoculars with increase or decrease in

image of target or other object in optical system of

adjustable collimator, for example, from 2 × to 100 ×

(2 × ≤ δ ≤ 100 ×), as well as block 50…60 Megapixel

Digital HD camcorders of the Digital Camera type and

with high level of resolution at least 3000 × 3000 pixel

[1―4].

The sensor’s micro-panorama and convex,

volumetric monitor were made on the basis of small

copy of panorama visualization and fixation of enemy

detection and other targets, from the upgraded RLS-

300, RLS-500 and RLS-1500, successfully used in the

airborne forces, air defense forces and missile defense

systems of the Russia [ 5―10].

The optical stabilizer block for precise guidance

and horizontal-vertical position in space is made on the

basis of gyroscopic technology [2―4].

Between computer 20 and the ADC-DAC unit 21,

an OS was performed for analysis and amplitude-

frequency correction of output control pulses, which

allows the software to quickly adjust clock frequency

of control pulses coming from the ADC-DAC 21 unit

to switching gates -operating devices - keys VT1 and /

or VT2 located inside each of first, positive and second,

negative laser panoramas 6 and 7 [2―4].

The proposed sensor operates as follows. A

session of radio direction finding of target and detection

of potential enemy is carried out under conditions of

only direct, electromagnetic visibility, in invisible part

of spectrum transverse electromagnetic waves (most

often in infrared-range). With rare exceptions, the

ultraviolet (UV) range is possible, which is not

applicable in ozone layer of the Earth’s atmosphere,

due to strong absorption of waves by ozone medium.

The information signal is encoded by program in the

“Ladoga-1M” radio silence software package,

organizationally assembled from computer 20 and

monitor 22, by special military encryption encoder and

transmitted to input, three-stage low-frequency

amplifier unit (located inside laser panoramas 6 and 7),

in which input, pre-amplifier of video signals, as well

as block of special color image encoder may also be

available. Further, radio signal from pre-input bass

amplifier unit is finally transmitted to terminal, push-

pull power amplifier unit (The block is power amplifier

of the radio signal. AP-unit is also located inside the

laser panoramas 6 and 7!), where it is amplified as an

analog signal to its maximum nominal value multi-

channel block ADC-DAC 21, for converting latter into

digital format, necessary for generating control pulses

and their subsequent transmission to control electrode -

gates of switching devices - keys VT1 and VT2 [2-4].

The ADC-DAC 21 unit is multichannel converter

(translator) of incoming signals from analog format to

digital and vice versa, followed by transmission to

computer 20, where input data processing programs in

digital format, Ladoga software, analyze comparison

and amplitude-frequency correction of control pulses

for subsequent transmission of necessary commands to

third channel (Fig. 1) [2–4].

The analog signal comes from optical sensor of

adjustable collimator 3―4―5 to homing and target

holding unit via modulated, telescopic, laser beam in

infrared-range of electromagnetic waves and at same

time receives commands from an external detection and

targeting system, correction using control pulses,

coming from block of the ADC-DAC 21 [2―4].

BIBLIOGRAPHY:

1. Storoschuk O.B., Korshunov A.I. The radiation

guidance device managed object. The patent from RF

for invention RU: 2267733, Moskow: Federal Institute

Industrial and Intellectual Property of the Russian

Federation. 10.01.2006.

2. Grigoriev-Friedman S.N. Intercom “Luch” in

optical range, in “radio silence”.// Machine builder /

Ser. Bond, Moskow: Virage center, № 3, 2016. P. 29-

40.

3. Grigoriev-Friedman S. N. The mobile

communication device on basis of laser diode. //

Machine builder/ Ser. Bond, Moskow: Virage center,

№ 4, 2017. P. 39-48.

4. Grigoriev-Friedman S. N. The mobile

communication device based on solid-state laser

pumped by laser diode. // Machine builder / Ser. Bond,

Moskow: Virage center, № 5, 2017. P. 26-34.

5. Efremov A., Omelyanchuk A. Guardians of sky.

// The aerospace sector, № 3/4 (of 88/89), December

2016, Moskow: non-Departmental expert Council on

aerospace. P. 64-68.

5. Olyghin S. The problems of optoelectronic

counter (for views of foreign military experts). //

Foreign military review, Moscow: Red Star, № 9, 2002.

P. 35-41.

7. Semenov A. Protection of civil aircraft from

anti-aircraft missiles. // Foreign military review,

Moscow: Red Star, № 12, 2002. P. 35.

Page 51: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 51

8. Grigoryan V.A., Yudin E.G., Terekhin I.I., etc.,

Protection tanks. / under editorship of V.A. Grigoryana.

Moscow: MSTU at N.E. Bauman, 2007, 327 p.

9. Spassky N., Ivanov S. Optoelectronic and laser

technique: an Encyclopedia of twenty-first century.

Volume 11, Moscow: Arms and technologies, 2005,

720 p.

10. Shcherbak N. Countering anti-aircraft guided

missiles with infrared guidance (modern side object). //

Electronics: Science. Technology. Business, Moscow:

Electronics, № 5, 2000. P. 52-55.

UDC 539.122.2; UDC 681.586.5

ALGORITHM FOR WORKING THE SENSOR OF PANORAMIC DETECTION OBJECTIVES AND

DESTRUCTION OF ENEMY ON MODULATED LASER BEAM IN 3D - SPACE “LADOGA-1M”

Grigoryev-Friedman Sergey Nikolayevich

Joint-stock company Research and production enterprise “Polyot”

Abstract. The article is devoted to solving the urgent task of improving the performance and accuracy of

bearing, detecting target and destroying potential enemy. The purpose of the work is to develop algorithm for the

operation of the sensor for panoramic target detection and destruction of enemy in the 3D-space “LADOGA-1M”.

Аннотация. Статья посвящена решению актуальной задачи повышения производительности и

точности пеленга, обнаружения цели и уничтожения потенциального противника. Цель работы ―

разработка алгоритма работы датчика панорамного обнаружения цели и уничтожения противника в 3D-

пространстве “ЛАДОГА-1М”.

Key words: algorithm, sensor; panoramic detection; destruction enemy; telescopic target coverage angle;

irradiation; modulated laser beam; optical range; radio silence mode; semiconductor laser diode; solid-state laser

pumped by laser diode; photon; electromagnetic wave; photo-sensor; phototransistor matrix; laser radiation;

wavelength; signal frequency.

Ключевые слова: датчик; панорамное обнаружение; уничтожение противника; телескопический

угол охвата цели; облучение; модулированный лазерный луч; оптический диапазон; режим

радиомолчания; полупроводниковый лазерный диод; твёрдотельный лазер с накачкой лазерным диодом;

фотон; электромагнитная волна; фотодатчик; фототранзисторная матрица; лазерное излучение; длина

волны; частота сигнала.

Introduction

In the technical literature [1―3, 7―12] there are

significant number of analogues containing various

types and types of laser systems for constant, round-

the-clock, all-weather tracking of satellites and special

targets of potential adversary both in open space and in

dense layers of the Earth’s atmosphere, dense fog, rain,

snow, various gases, ozone and the like. All these

analogues have common drawbacks consisting in very

great complexity, bulkiness, excessive weight and

external dimensions, incorrect operation during intense

cloud cover due to use of very powerful laser systems,

which in order to “break through” thick and optically

dense layers of the Earth’s atmosphere, ozone and other

media are forced to reduce the frequency, that is, to

increase length of transverse electromagnetic wave

during induced coherent emission of photons in lasers.

Thus, exact coordinates of location, length and

frequency electromagnetic wave of laser systems for

guiding and holding detected target and irradiating the

potential enemy with telescopic beam, on which

modern devices are used for direction finding, target

detection and destruction of potential enemy by

modulated laser guidance beam, are obtained.

With previous methods of laser detection, tracking

and destroying target for preventive strike against

potential enemy or aggressor, huge amount of

consumed electric energy is consumed, due to which

cost of such direction finding is order of magnitude

higher than when using classic antenna-feeder form of

direction finding. Therefore, this type of direction

finding of target and detection of potential enemy is not

very effective and not economical.

The article develops the idea of Russian scientists

in the field of applied special laser technology in

aviation and navy, proposed for first time in the world,

in [4―6]. The relevance of this idea lies in the fact that

the system of laser communication, direction finding,

detection and destruction of potential enemy has been

used in open space for relatively long time and

successfully, but its use in dense layers of the Earth’s

atmosphere posed significant technological difficulties,

and was also little studied theoretical basis.

Analysis and recommendations for solving the

problem

To aim rocket at target, an intruder or unmanned

aerial vehicle (drone - reconnaissance), special device

is used in modern air defense and missile defense

systems ― laser target designator. Such devices

include proposed sensor for panoramic target detection

and destruction of enemy by modulated laser guidance

beam in 3D-space “Ladoga-1M”, emitting modulated

laser beam, consisting of narrow coherent photon flux.

The principle of guiding rocket or artillery shell is very

simple: a laser beam is directed at object, which, being

reflected from detected target, is captured by photo-

sensors of their self-guidance head. Modulated beam ―

“holds” rocket or projectile in right direction and

ensures accurate hit in detected target. The laser beam

is received by homing missile, which sends signal to

missile control system. For effective use of preemptive

missile, target must be illuminated by laser beam for

several seconds so that homing head of missile itself

Page 52: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

52 American Scientific Journal № (28) / 2019

captures its reflection. Once preemptive missile is fired,

target must still be illuminated to ensure accurate hit. It

must be remembered that intended goal is most often

moving.

Fig. 1

Page 53: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 53

Fig. 2

The limited power of target illumination systems

leads to restrictions on the use of laser weapons in

ranges of up to 30 km and altitudes up to 10 km. The

laser designator is usually located on carrier aircraft or

on spotter aircraft. In both cases, the target aircraft is

limited in maneuver and vulnerable to air defense

systems and enemy missile defense systems. Combat

maneuvering and subsequent dive of aircraft lead to

disruption of target capture and missed target’s

destruction system [1―3, 7―12].

The main distinguishing feature of proposed

Ladoga-1M sensor design, unlike Russian and foreign

counterparts, is the ability to successfully use

monochromatic coherent radiation of modulated

narrow-beam laser beam at frequencies of so-called

“transparency windows” of the Earth’s atmosphere,

where efficiency exposure to photons of target is

maximum. It is made on the basis of semiconductor

laser diode or solid-state laser pumped by laser diode

instead of conventional, flat, TEM-type

electromagnetic wave in airspace emitted by

conventional aviation or other army antenna in modern

radar systems for near and long-range enemy detection.

The closest in technical essence and achieved

result to proposed invention is the "Device of beam

guidance of controlled object", protected by patent [7],

taken as closest analogue (prototype). The

disadvantage of this device is technological

complexity, large mass and dimensions, relatively high

energy consumption, high cost of laser bearing

sessions, target detection and retention of enemy in

telescopic angle when it is irradiated with modulated

laser beam, significant difficulties when working in

conditions of intense cloudiness, various precipitation,

smoke, dense layers of the Earth’s atmosphere, etc.

When creating “Ladoga-1M” sensor based on

semiconductor laser diode or solid laser pumped by

laser diode, these disadvantages are eliminated.

In figures 1 and 2 show algorithm of the “Ladoga-

1M” sensor. A circular laser homing missile or

projectile constantly keeps detected target in the area of

full, all-encompassing (360°) telescopic angle and

monitors behavior of detected target. From the

“Ladoga” software package, through block of analog-

to-digital converter ― digital-to-analog converter

(ADC – DAC), signal is sent to laser missile homing

head to reduce telescopic coverage angle of detected

Page 54: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

54 American Scientific Journal № (28) / 2019

target by 2 times (180°). After several divisions

(iterations) on the occasion crushing angle of coverage

identified target by exactly half, in the end get exact

coordinates of target. The total time of bearing and

target retention in telescopic angle is 750 nsec.

The design of the “Ladoga-1M” sensor implies

efficient operation of at least two modulated laser

beams moving synchronously relative to each other,

one clockwise and other counterclockwise, which

provides efficient and fast radio direction finding for

target detection and destruction [4―6].

BIBLIOGRAPHY:

1. Bayborodin Yu.V. Fundamentals of laser

technology: Kiev: Higher school, 1988, 383 p.

2. Fedorov B.F. Lasers Basics of the device and

application. Moscow: Publishing House Voluntary

Society for Assistance to Army, Aviation and Navy,

1988. 192 p.

3. Orlov V.A. Lasers in military equipment.

Moscow: Military Publishing House, 1976, 174 p.

4. Grigoriev-Friedman S.N. Intercom “Luch” in

optical range, in “radio silence”.// Machine builder /

Ser. Bond, Moskow: Virage center, № 3, 2016. P. 29-

40.

5. Grigoriev-Friedman S.N. The mobile

communication device on basis of laser diode. //

Machine builder/ Ser. Bond, Moskow: Virage center,

№ 4, 2017. P. 39-48.

6. Grigoriev-Friedman S.N. The mobile

communication device based on solid-state laser

pumped by laser diode. // Machine builder / Ser. Bond,

Moskow: Virage center, № 5, 2017. P. 26-34.

7. Korshunov A.I., Storoschuk O.B. The

radiation guidance device managed object. The patent

from RF for invention RU: 2267733, Moskow: Federal

Institute Industrial and Intellectual Property of the

Russian Federation. Bulletin № 1. 10.01.2006.

8. Efremov A., Omelyanchuk A. Guardians of

sky. // The aerospace sector, № 3/4 (of 88/89),

December 2016, Moskow: non-Departmental expert

Council on aerospace. P. 64-68.

9. Olyghin S. The problems of optoelectronic

counter (for views of foreign military experts). //

Foreign military review, Moscow: Red Star, № 9, 2002.

P. 35-41.

10. Semenov A. Protection of civil aircraft from

anti-aircraft missiles. // Foreign military review,

Moscow: Red Star, № 12, 2002. P. 35.

11. Spassky N., Ivanov S. Optoelectronic and

laser technique: an Encyclopedia of twenty-first

century. Volume 11, Moscow: Arms and technologies,

2005, 720 p.

12. Shcherbak N. Countering anti-aircraft guided

missiles with infrared guidance (modern side object). //

Electronics: Science. Technology. Business, Moscow:

Electronics, № 5, 2000. P. 52-55.

Page 55: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 55

ЭКОНОМИКА, ЭКОНОМЕТРИКА И ФИНАНСЫ

CURRENT SITUATION ANALYSİS AND ECONOMETRİC ASSESSMENT OF SOCIAL

INFRASTRUCTURES IN AZERBAIJAN

Hasan Abdulali Mammadov

Doctor of Philosophy in Economics Sciences,Associate Professor

AZ7012.The Republic of Azerbaijan, Nakhchivan Autonomous Republic, s. Nakhchivan

Nakhchivan State University

Abstract. The article describes the essence of infrastructures and their contents. As the main part of

infrastructures social infrastructures and their classifications are dealt with in the article. The current case and

development aspects of social infrastructures, including education, culture, housing and utilities, health and

tourism infrastructers are studied in the paper.

Investments in social infrastructures and their effects on infrastructures` progress are also explored in the

article.

While at the same time the measures taken in the direction of social protection of the population are mentioned

in Azerbaijan.

The productive factors that affect the overall release of social infrastructure are estimated econometrically.

Key words: infrastructure, social infrastructure, econometric assessment, housing and utility infrastructure,

health infrastructure, tourism infrastructure

1. Introduction

The term "Infrastructure" was firstly used by an

English economist A. Marshall (1842-1924) to refer to

the objects in the early of twentieth century (1910).

Later, in 1941, the term "infrastructure" was developed

in the United States to classifyy the military forces and

units providing the vital functioning of the armed

forces. In the United States of America, military

infrastructure meant a complex of military forces

(military warehouses, aerodromes, radiolocation posts,

landfills, etc.) that would ensure the functioning of the

military. It is clear that military infrastructure is a unit

of maintenance that carries out military operations

during war and ensures proper defense of the state in a

peaceful environment. This idea was then widely

spread throughout all other areas, and the

"infrastructure" was entered to the lexis as an economic

terminology(11). The concept of "infrastructure" was

originated from Latin. It expresses the combination of

words “infra-lower, and structura- location”. This

concept describes the complexes that serve other areas.

Thus, the expression "serving in another area" in its

content has special importance. For example, in the

40s, the concept of infrastructure in the West was

understood as the aggregate of areas that served the

material production. Although the term "infrastructure"

was used to describe buildings, warehouses and

structures of the military-industrial complex for the

first time, thereafter was started to be used by the

world`s population as an economic category that serves

the main area in all sectors of the economy.

Thereby, infrastructure means the internal

structure, the basis of economic system which is

derived from its functions in essence.

Despite infrastructures have different types, they

all serve the integrity of national economy and

development of its field structures in essence. Since the

areas of infrastructure are science, labor and capital,

their foundation and development in our country are

still covered by government care. Therefore, while the

government regulation of the economy is being

implemented in our country, the development of these

areas is taken into account regularly. In our view,

infrastructures in the market economy should include

the aggregate of the various market entities which

provide normal functioning of interconnected areas

with each other - production, social, market,

international, institutional and eco-systems, as well as

Armed Forces.

2. Social infrastructure classification

Ensuring the health of people, restoring work

forces capacity, establishing the education system at the

level of modern requirements in society, improving

people`s spiritual well-being and cultural life is linked

to the current case of the social sphere. The progress of

social sphere is directly related to the development of

the social infrastructures that serves it.

Social infrastructures classification includes

education, culture, art, healthcare, housing and

communal services, domestic services, tourism

services, passenger transport services,

telecommunication services and so on. After gaining

independence these fields have been transformed from

the administrative emirate economic system to the

market economy system as other infrastructural areas

in our country.

Social infrastructure classification includes

education, culture, art, healthcare, housing and

communal services, domestic services, tourism

services, passenger transport services,

telecommunication services and so on. referenced. In

our country, these fields have been transformed from

the administrative emirate economic system to the

market economy system after gaining independence as

other infrastructural areas. Obviously, the stagnation in

the social sphere during the early years of independence

also contributed to the development of social

infrastructure(9).

3. Social infrastructure development trends

Page 56: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

56 American Scientific Journal № (28) / 2019

As the country is at political war, many objects of

science, education, culture, arts and health remain

under enemy occupation, the breakdown of former

socio-economic ties have caused serious violations of

the material and moral well-being of people.

Later political stability in the country,

establishment of international political and economic

relations with world countries have created a serious

transformation in the existing economic system.

İncomes from the sale of oil have led to the formation

of the state budget, development of entrepreneurship

and the organized system of free market economy. The

inflow of foreign and domestic investments, budget

allocations for the development of economic structures,

and loans for entrepreneurship have had a significant

impact on infrastructure growing along with other areas

in the country. Our country has left the recession in the

socio-economic sphere behind, the cycle of sustainable

economic development has already begun and

continues.

Social infrastructures plays an important role in

ensuring sustainable economic development in the

country. Thus, social infrastructures are integrated into

the social spheres which they belong to, and the

progress in social spheres cause to enhance living

standards of the people, shape their cultural lifestyles,

promote them have better life, reproduce scientific

potential, create spiritual growth, as a result, it increases

labor productivity.

At the expense of investments in the development

of social infrastructures their current progressional

trends show that in recent years, sustainable

development has also been established in the social

sphere, which is an integral part of socio-economic

growth.

Table 1

INVESTMENTS ON SOCIAL INFRASTRUCTURES IN THE REPUBLIC OF AZERBAIJAN DURING

2010-2016. (MLN MANATS)

N Indicators names: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

1

Investments directed

to fixed capital on all

sectors of economy

TOTAL:

9905,7

100%

12779,0

100%

15407,3

100%

17850,8

100%

17618,6

100%

15957,0

100%

15772,8

100%

2.

Including,

investments in social

infrastructure

TOTAL:

1258,0

12,7%

2402,6

18,8%

2989,1

19,4%

3248,7

18,2%

3823,2

21,7%

2010,6

12,6%

773,2

4,9%

- İn educational

infrastructures

138,7

1,4%

294,0

2,3%

801,2

5,2%

767,5

4,3%

511,0

2,9%

303,2

1,9%

205,2

1,3%

-

Vocational, scientific

and technical

activities

infrastructures

9,9

0,1%

12,8

0,1%

30,8

0,2%

53,6

0,3%

35,2

0,2%

16,0

0,1%

15,8

0,1%

- Art, Culture 336,8

3,4%

728,4

5,7%

693,3

4,5%

624,7

3,5%

1638,5

9,3%

367,0

2,3%

63,2

0,4%

- Health care services 168,4

1,7%

306,7

2,4%

262,0

1,7%

357,0

2,0%

317,1

1,8%

239,3

1,5%

126,2

0,8%

- Social services 386,3

3,9%

754,0

5,9%

1063,1

6,9%

1374,5

7,7%

1198,1

6,8%

638,3

4,0%

283,9

1,8%

- Tourism

Infrastructure

217,9

2,2%

306,7

2,4%

138,7

0,9%

71,4

0,4%

123,3

0,7%

446,8

2,8%

78,9

0,5%

3.

Investments in other

sectors of the

economy TOTAL:

8647,7

87,3%

10376,4

81,2%

12418,2

80,6%

14602,1

81,8%

13795,4

78,3%

13946,4

78,3%

14999,6

95,1%

Note: The table was prepared by the author with the data of www.azstat.org.

As shown in the table data social infrastructure

investments are the second largest after production

infrastructure in investments in fixed assets during

2010-2016. Thereby, during this period, education,

culture, arts, health, tourism and social services were

regularly invested and investments in these sectors

accounted for 15.5% averagely of total investments for

the development of all sectors of the economy in 2010-

2016. As a result, social sphere`s sustainable

development was achieved, the health of the population

was ensured, housing and utilities services were

improved.

4. Housing and communal services

improvement

At the expense of funds invested in the

construction sector in the country during 2010-2015,

the number of residential buildings and apartments has

increased significantly, as well as the total housing and

living space of the housing resources. Each year,

including in 2010, the number of residential buildings

has regularly increased. According to statistics, 94,966

single-family homes were built and put into operation

in 2010-2015. As a result, the number of residential

buildings in 2015 was 1,341.7 thousand, which is

85,300 more comparing with 2010. The increase was

Page 57: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 57

mainly due to the construction of non-state-owned

residential buildings.

Table 2

SITUATION OF HOUSING AND COMMUNAL SERVICES IN AZERBAIJAN FOR 2010-2015 YEARS

N The name of indicators: 2010 2011 2012 2013 2014 2015

1. Residential buildings (thousand

units) 1256,4 1269,9 1286,3 1303,0 1322,2 1341,7

2. _”State owned

(thousand units) 55,6 53,9 59,6 61,6 61,1 54,0

3. _”_ Non-state. property

(thousand units) 1200,8 1216,0 1226,7 1241,3 1261,1 1287,7

4. Residential flats (thousand units) 1828,2 1844,3 1861,0 1887,7 1909,8 1925,2

5. _”_ state-owned property

(thousand units) 136,2 137,4 138,4 143,1 145,6 140,1

6. _”_ Private property

(thousand units) 1676,4 1691,2 1704,2 1726,1 1744,4 1785,1

7. Total area of housing recources (mln

m2) 159,6 162,2 164,1 166,4 168,9 171,3

8. Residential area of housing

recources (mln m2) 106,7 108,3 109,5 112,2 00 115,2

Note: The table was prepared by the author on the data of www.azstat.org.

Dynamic development is also noticeable in the

growth of residential housing for use of the population

in 2010-2015. Thus, during this period, the number of

apartments steadily increased each year, and it was

1,925,200 units in 2015, which is 97,000 more

comparing with 2010. Growth has happened at the

expense of both state-owned and private housing units.

However, the number of private residences has

increased more (108700 units), it also indicates the

improvement living standards of the population.

Compared to 2010, the total housing stock was

11.7 million. m2 and the living area increased by 8.5

million m2. in 2015.

The analysis shows that the housing conditions of

the population in Azerbaijan is always taken care of

government's attention and care. As a result,

sustainable and dynamic development has been made

in this area and continues to be enhanced.

5.Dynamic development of educational

infrastructures

While analyzing the infrastructural facilities of the

education system in Azerbaijan in 2010-2016, we see a

steady decline in the number of primary general

education institutions and secondary specialized

educational schools year by year, constant number of

correspondence (evening) schools and higher education

institutions (universities), but an increase in the number

of primary vocational education and pre-school

education institutions.

Table 3

CURRENT CONDITION OF EDUCATIONAL INFRASTRUCTURE FACILITIES IN AZERBAIJAN

(2010-2016) (PIECE)

N Indicators names: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

1. Full-time educational institutions 4532 4516 4508 4505 4475 4462 4452

2. correspondence (evening)

educational institutions. 7 7 7 7 7 7 7

3. Secondary schools 62 59 59 58 61 61 55

4. Higher Education Institutions 51 51 52 52 53 54 51

5. Primary vocational education 108 109 108 108 112 113 112

6. Pre-school educational institutions 1635 1638 1666 1677 1680 1706 1722

Note: The table was prepared by the author on the basis of www.azstat.org.

Statistical analysis shows that, 126 preschools and

632 general education institutions were built and put

into operation in the country in 2010-2016. However,

as the table data shows, starting from 2010 the total

number of full-time education institutions have

gradually declined from 4,532 to 4,452 in 2016. During

this period the number of primary vocational education

institutions has gradually increased from 108 to 112 in

2016. The analysis shows that the educational policy

towards the professional development of students has

been successful and the demand for primary vocational

education institutions has increased in the country.

The number of pre-school educational institutions

increased by 87 units in 2016 compared to 2010,

reaching 1,722, indicates that the number of people

continues to grow. Population growth can be seen as an

indicator of improving the welfare of the population in

the country.

6. Development of cultural infrastructures

The current view of infrastructure facilities in the

cultural sphere in Azerbaijan has been investigated in

recent years. It turned out that the number of

infrastructure facilities, such as public libraries, club

facilities, cultural and recreational parks declined, the

Page 58: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

58 American Scientific Journal № (28) / 2019

number of cinemas and museums increased slightly,

while the number of professional theaters and concerts

remained unchanged in 2010-2016.

Table 4

CONDITION OF CULTUREL INFRASTRUCTURE FACILITIES IN AZERBAIJAN IN 2010-2016

(PIECE)

N Object names: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

1. Public libraries 3947 3883 3389 3320 3291 3242 3088

2. Club facilities 2772 2767 2747 2731 2729 2650 2539

3. Cinemas 9 10 9 10 7 7 11

4. Professional Theaters 28 28 28 28 28 28 28

5. Concert facilities 13 13 14 15 14 14 14

6. Museums 226 227 227 228 233 234 236

7. Culture houses and recreational parks 365 366 347 346 347 347 348

8. Zoological gardens 1 1 1 1 1 1 1

Note: The table was prepared by the author on the basis of www.azstat.org.

Statistics show that 24 clubs and cultural houses

were built and put into operation in the country in 2010-

2016. But, it can be seen from the table the total number

of public libraries, club facilities, cultural and

recreational parks has declined year by year since 2010.

In our opinion the main reason for the decrease in the

number of public libraries by 859 in 2016 compared to

2010 was decreased interest in the use of libraries by

the population, preferring the use of the Internet and

information and communication systems for this

purpose.

The reason for the decline in the number of

cultural and recreational parks by 17 units during this

period was actions have been taken to consolidate and

upgrade the parks in accordance with the principles of

reconstruction and urban planning in Baku city.

7. Development of health infrastructures

The following changes have been made in the

health infrastructure.

Table5

CURRENT CASE OF HEALTH INFRASTRUCTURES IN AZERBAIJAN IN 2010-2016.

N The name of indicators: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

1. Hospitals (units) 756 516 523 539 553 566 559

2. Number of hospital beds (thousand

units) 67,4 45,8 42,4 43,2 44,1 46,4 44,9

3. Ambulatory-polyclinic (units) 1692 1688 1690 1725 1744 1746 1750

4. Total number of doctors (thousand) 32,8 33,1 31,4 32,3 32,4 32,8 32,5

5. Number of mid-level health workers

(thousand) 62,9 60,1 57,8 57,5 56,9 56,1 54,9

Note: The table was prepared by the author on the basis of www.azstat.org.

Statistical data shows that from 2010 to 2016, total

number of hospitals in Azerbaijan decreased by 197,

hospital beds - 22,500, total number of physicians - by

300 and average number of nurses - by 8,000, however,

considering that there is one doctor per 299 people, 1

nurse per 177 people, one hospital per 17362 and one

bed for 216 people, this is satisfactory in terms of health

care in our country. İn this period, only 58 the total

number of outpatient clinics increased by 58 units.

In addition to all these it should be noted that

focusing on the development of health services The

Government of Azerbaijan has allocated funds for the

construction of modern diagnostic centers in many

regions and provided them with innovative technology

in recent years. According to the regional development

program 41 hospitals and 78 outpatient clinics were

built in many central cities that will meet modern

requirements in 2010-2016. In these hospitals new

modern devices are installed on the basis of Japanese

technology. However, the analysis shows that 924,300

of the country's population went to neighboring

countries for medical examination in 2010-2016. The

number of foreign citizens arriving in our country was

260,900 for medical examination in this period. To

avoid this there is a serious need for a government

action plan to increase the reproduction of medical

personnel capable of managing new technological

devices. At the same time available financial resources

should be widely used to enhance the knowledge and

experience of doctors and nurses.

8. Development of tourism infrastructures

Recent years at the expense of the implementation

of regional development programs in, dynamic

development of tourism infrastructure is felt in

Azerbaijan significantly. Thus, in 2010-2016 the

number of employees and tourism businesses increased

to a considerable extent, the culture of services was

risen.

Page 59: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 59

Table 6

TOTAL ECONOMIC INDICATORS OF TOURISM ACTIVITY IN AZERBAIJAN FOR 2010-2016

N Indicators: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

1. Businesses engaged in

tourism (unit) 126 141 170 197 218 243 272

2. Employees engaged in

tourism (persons) 1418 1541 1730 1729 1794 1586 1838

3.

Foreign citizens came to the

country for tourism

(thousand people)

1279,8 1561,9 1985,9 2129,5 2159,7 1921,9 2044,7

4.

People traveling abroad for

tourism purposes (thousand

people)

1819,6 2308,2 2828,9 3306,7 3319,4 3256,2 3592,1

5. Hotels and hotel-type

businesses (units) 499 508 514 530 535 536 548

6. Number of hotel rooms

(units) 14158 14815 15898 16559 17363 17953 20330

Note: The table was prepared by the author on the basis of www.azstat.org.

As can be seen from the table, the number of

tourism businesses in Azerbaijan has increased every

year, tourism businesses numbers rose to 272 in 2016.

This is 146 units more than in 2010. The creation of

new tourism businesses resulted with an increase in the

number of tourism employees. Since 2016, 1838 people

have been engaged in tourism activities in the country.

Compared to 2010, the number of employees increased

by 420. Every year, the number of employees working

in this area is rising.

The number of foreign citizens coming to our

country for tourism purposes is increasing. Only in

2016, 2044,700 people came to our country for this

purpose, while 3592100 citizens of our country went

abroad.

With its rich cultural heritage and favorable

natural resources, Azerbaijan has great opportunities

for tourism development. There are ample

opportunities for the development of most types of

tourism in the country, such as agriculture, health care,

environmental, cultural, religious, and sports and so on.

Today the development of tourism and transformation

of the tourism sector into one of the leading sectors of

the country's economy are one of the most important

tasks in Azerbaijan. The State Program for the

Development of Tourism in the Republic of Azerbaijan

for 2010-2014 approved by the President's decree is

aimed for this purpose. The program focuses on the

establishment of tourism infrastructure based on

international requirements and improvement of tourism

legislation. It is planned to organize eco-tourism

activities in national parks and other areas suitable for

environmental tourism and prepare regional tourism

development plans.

It is planned to establish a national Tourism

Training Center under the control of Tourism Institute,

to improve the relevant training programs in high,

secondary schools and vocational educational

institutions which prepare tourism specialists. The

Sanitary and Hygiene Educational program will be

applied at the tourism facilities, new tourism

educational tools will be explored and proposals on

their using will be developed based on international

standards.

During this time, the hotel business has undergone

significant changes, the number of hotels and their

rooms were increased. The hotels are mainly equipped

with modern facilities.

The radical reforms and targeted actions for the

development of tourism in the country show the

progress of this area that will continue in the future.

9. Social security of the people.

A lot of work has been done to ensure the social

protection of the population and improve the welfare

through the social security line. As a result of the

measures pensions, allowances, scholarships and

monthly state social assistance were increased in the

country.

Table 7

SITUATION OF SOCIAL PROTECTION OF THE POPULATION IN AZERBAIJAN IN 2010-2017

N indicators: 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

1 Pensioners (thousand people) 1308 1292 1278 1272 1277 1291 1299 1315

2 Social benefits (thousand people) 294 297 309 317 316 338 351 369

3 Scholarship recipient (thousand

people) 33 34 34 35 35 52 55 58

4 families receiving social assistance

(thousand families) 657 553 542 590 626 415 452 558

5 Average monthly pension (manat) 100 112 145 152 171 173 178 192

6 Monthly allowance and compensation

per person (manat) 35 40 44 44 50 51 51 56

7 Monthly pension per person (manat) 93 112 120 117 135 126 121 132

8 Targeted state social assistance (Man) 25 24 24 26 29 33 36 36

Page 60: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

60 American Scientific Journal № (28) / 2019

Note: The table was prepared by the author on the basis of www.azstat.org.

As can be seen from the table, in 2017the number

of pensioners increased by 7200 and amounted to

1315,200 people compared to 2010, the number of

recipients of social benefits increased by 75,000 and

was to 369,000, the number of recipients of

scholarships increased by 24,900 and reached 57,800.

The number of families receiving targeted state social

assistance has been steadily declining each year and

was 558,100 in 2017. From 2010 to 2017, 99,200

families refused to receive targeted social assistance.

The increase in the number of people receiving

pensions is an indication that the average life

expectancy of the population has enhanced recently,

and the decline in the number of families receiving

targeted social assistance is an indication of an

improvement in the welfare of the people.

The average monthly allowance increased by 92

manat, while the monthly compensation and benefits

for one person increased by 22 manat, the amount of

monthly pensions per person rose by 39 manat, and the

amount of targeted state social benefits increased by 11

manat.

All these show that improvement of the financial

situation of low-income citizens is covered by

government care in our country. Improving the

financial situation of the population is one of the

founding elements of sustainable economic

development. After gaining its independence,

Azerbaijan entered a political democratic society way.

Recent years state budgets are socially oriented and

gave impetus to the implementation of social policy of

the state and development of social infrastructure.

Education, culture, art, health, etc. form the main

directions of social policy of the state and sphere of

social activity. From this point of view the government

pays great attention to the constant development of

social - cultural spheres and social infrastructure.

10. Econometric evaluation of impact of

production factors on the total output of social

infrastructure

At present, the state's social policy is aimed at

meeting the needs of the people in social services -

education, science, health, culture and arts, as well as

further strengthening social protection. For this purpose

large sums are allocated from the state budget annually.

As a result of purposeful actions total output in social

infrastructure increased 1.7 times in 2016 in real terms

compared to 2005. Fixed assets increased 1.1 times,

and the number of employees increased 1.2 times

during this period.

The impact of production factors on social

infrastructure.

Table 8

Total for Social Infrastructure

(Vocational, scientific and technical activities, Education, Health and social services,

Entertainment)

Total output (million manat) Funds (million manats) Worker (thousand people)

2005 5.216,28 11.051,30 613,80

2006 5.528,12 10.792,20 628,20

2007 5.815,66 10.133,20 646,90

2008 6.242,58 8.134,50 667,00

2009 6.624,20 7.513,20 667,60

2010 6.826,10 7.786,70 670,00

2011 7.316,07 7.855,10 665,70

2012 7.847,89 8.292,50 713,30

2013 8.322,55 8.519,00 724,40

2014 8.683,38 9.234,30 730,30

2015 9.096,88 11.735,40 733,70

2016 8.992,85 12.486,00 737,00

Note: www.azstat.org The table is based on the data of the State Statistical Committee of the Republic of

Azerbaijan and the nominal values were converted to real values by the author.

The Cobb-Douglas function was evaluated

according to the following formula, as an example of

social infrastructure to evaluate the productivity of

production factors affecting the overall output.

(3;4)

Page 61: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal № (28) / 2019 61

The Model is built through the software Eviews 9

package using the data from Table 8 as follows

Dependent Variable: LOG_BU

Method: Least Squares

Date: 02/27/19 Time: 18:24

Sample: 2005 2016

Included observations: 12

Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.

LOG_K 0.666648 0.321519 2.073434 0.0680

LOG_L 2.581307 0.266993 9.668050 0.0000

C -14.20251 2.071311 -6.856773 0.0001

R-squared 0.969235 Mean dependent var 8.866099

Adjusted R-squared 0.962398 S.D. dependent var 0.194085

S.E. of regression 0.037635 Akaike info criterion -3.509426

Sum squared resid 0.012748 Schwarz criterion -3.388199

Log likelihood 24.05656 Hannan-Quinn criter. -3.554309

F-statistic 141.7688 Durbin-Watson stat 2.323641

Prob(F-statistic) 0.000000

Estimation Command:

=========================

LS LOG_BU LOG_K LOG_L C

Estimation Equation:

=========================

LOG_BU = C(1)*LOG_K + C(2)*LOG_L + C (3)

Substituted Coefficients:

=========================

LOG_BU = 0.666648327341*LOG_K + 2.58130655131*LOG_L - 14.2025093722

If the result is changed to the standard form of the Cobb-Douglas production function, the function is as

follows:

1. In the social infrastructure we analyzed, the productivity of production factors in general is as follows:

a) Capital productivity in 2016 was calculated as follows and amounted to 0.779. In other words, service

worth 779,0 thousand manats was provided for each million manat of capital:

b) Labor productivity in 2016 was calculated as follows and amounted to 13.19. In other words, service worth

13,19 thousand manats was provided by per thousand workers:

2. Maximum productivity of production factors in social infrastructure is calculated as follows:

=0,0000007*2,58*6,658 0,000012

Comparing the growth rates, we can say that

additional increases in fixed assets and manpower will

rise overall output.

3. Elasticity of total output from the amount of

resources in social infrastructure:

a) The elasticity of the total output from capital is

calculated as follows:

b) The elasticity of the total output from labor is

calculated as follows:

Page 62: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

62 American Scientific Journal № (28) / 2019

The result of the comparison shows that to

increase the workforce in the social infrastructure

selected for analyzing enhances the release of services.

It means a one percent increase in the workforce will

result in a 2.58% increase in total output, a one-percent

increase in fixed assets results in an increase of 0.67

percent of total release

11. Conclusion

The analysis of the current state and development

of social infrastructure provides the following

conclusions:

1. Current situation and expectations for the

development of social infrastructures that promote the

development of the social and economic sphere in

Azerbaijan are surrounded by government care to the

extent that it meets the requirements of sustainable

socio-economic development;

2. Renewal, modernization and development of

social infrastructure facilities in education, housing and

communal services, culture, health, tourism will

stimulate sustainable development of the social sphere

in the future.

In our opinion, with the aim of optimizing

employment, reducing poverty and further improving

the socio-economic situation in the country, the

followings may be helpful:

1. prefer public-private partnerships in the

construction of social infrastructure facilities;

2. To change management and property relations

in housing and communal services and to transfer them

to the territorial municipal administration and

municipal property;

3. to restructure of personnel units in social

infrastructure, to set work places to work condition at

the expense of reducing redundant and unnecessary

staff units;

4. Taking into account the increase in the tourist

flow to the country since the tourism and hotel farms

are interconnected each other the number of hotels

should be increased in eco-tourism areas, and prices

should be adjusted

5. Modernize existing social infrastructure

facilities;

6. Ensure social infrastructure facilities with

qualified personnels for the purpose of good

management and perfect business activities

7. The results of the study of the efficiency of

production factors affecting the total output of social

infrastructures show that if the investment in social

infrastructure is to increase fixed assets, it would be

more efficient to develop qualified vocational training

and improve vocational training.

LITERATURE:

1. State Program on social-economic

development of the regions of the Republic of

Azerbaijan (years of 2014-2018). Baku: Nurlar, 2014,

175 p

2. “Azerbaıjan 2020: Look Into The Future”

Concept Of Development. Approved by the Decree of

the President of the Republic of Azerbaijan dated

December 29, 2012

3. Azerbaıjan - 2030: From The Mıllennıum

Development Goals. Towards The Sustaınable

Development Goals. Voluntary National Report 2017.

2017. 80 s.

4. Мохамад, А.С. Социальная

инфраструктура: партнерство государства и

бизнеса // Вестник высшей школы. 2013, № 1, с. 55-

58

5. Hasanli Y.H. Introduction to econometrics.

Textbook, Baku, 2008, 236 p.

6. Hasanli Y.H., Hasanov R.T. Applied

Mathematical Methods in Economic Research. Baku,

2002, 303 p.

7. Alirzayev A.K. The economics and

management of social sphere. Textbook. Baku:

Economics University Publishing, 2010, 326 p.

8. Statistical data of Azerbaijan 2017. Baku:

2017, 848 p

9. Aliyev I.H., Mammadov Y.A. Theoretical and

methodological foundations of “Azerbaıjan 2020: Look

Into The Future” Concept Of Development. Baku.:

European publishing house, 2012, 90 p.

10. Aliyev I.H., Y.A Mammadov. Application of

“Azerbaıjan 2020: Look Into The Future” Concept Of

Development. Non-oil industry development program

in the Republic of Azerbaijan .Baku: European

publishing house, 2014, 130 s.

11. Mammadov H.A. Classification Of

İnfrastructures. İnternational Scientific

Journal.Theoritical & Applied Science,

Philadelphia,USA, THOMSON REUTERS, 2018,

02(58), p.35-39;

12. Mohamad, A.S. Social infrastructure:

partnership. Mohamad, A.S. Social infrastructure:

partnership of the state and business // Higher state and

business // Higher School Bulletin. 2013, No. 1, p. 55-

58.

13. Valiyev T.S. Infrastructure: essence,

classification and significance. Baku: Science, 2000,

169 p.

14. www.azstat.org

Page 63: Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences ... · ³the submission of the deliberate misrepresentations in the declaration of the person, authorized to perform state

American Scientific Journal

№ (28) / 2019

Vol.1

Chief Editor- Endrew Adams, Doctor of Technical Sciences, Massachusetts Institute of

Technology, Boston, USA

Assistant Editor - Samanta Brown, Doctor of Physical Sciences, American Institute of

Physics, Maryland, USA

• Alfred Merphi - Doctor of Economics, University of Chicago, Chicago, United States

• Yen Lee - MD, wellness center «You Kang», Sanya, China

• Avital Gurvic - Doctor of Education, University of Haifa, Haifa, Israel

• George Perry - Doctor of Chemistry, Columbia College, New York, USA

• Isa Wright - Doctor of Sociology, Moraine Valley Community College, Chicago, USA

• Jessie Simmons - Doctor of Engineering Sciences, San Diego State University, San Diego,

USA

• Nelson Flores - Doctor of Philology, Wheelock College, Boston, USA

• Andrey Chigrintsev - Doctor of Geographical Sciences, University of South Carolina,

Columbia, United States

• Oleg Krivtsov - Doctor of History, National Museum of Natural History, Washington, USA

• Angelina Pavlovna Alushteva - Candidate of Technical Sciences, Institute of Computer

Systems and Information Security (ICSiIS), Krasnodar, Russian Federation

• Elena Dmitrevna Lapenko - Candidate of Law, Institute of Law, Volgograd,

Russian Federation

• Aleksandr Ole - Doctor of Biological Chemistry, University of Stavanger, Stavanger,

Norway

• Emily Wells - Doctor of Psychological Sciences, Coventry University, Coventry, England

• Leon Mendes - Doctor of Pharmaceutical Sciences, Universitat de Barcelona, Spain

• Martin Lenc - Doctor of Economics, Uni Köln, Germany

• Adel Barkova - Doctor of Political Sciences, Univerzita Karlova v Praze, Prague,

Czech Republic

• Vidya Bhatt - Candidate of Medical Science, University of Delhi, New Delhi, India

• Agachi Lundzhil - Doctor of Law, The North-West University, Potchefstroom, South Africa

Layout man: Mark O'Donovan

Layout: Catherine Johnson

Address: 90 st. – Elmhurst AV, Queens, NY, United States

Web-site: http://american-science.com

Е-mail: [email protected]

Copies: 1000 copies.

Printed in 90 st. – Elmhurst AV, Queens, NY, United States