Висвітлено засади горіння. Описано механізм перетворення горючих речовин за умов пожежі, а також їх схильність до самозаймання. Розглянуто питання оцінки пожежної небезпеки горючих речовин і матеріалів. Проаналізовано основні закони теорії процесів горіння, запропоновано методики розрахунку окремих параметрів даних процесів.

Освещены основы горения. Описаны механизм преобразования горючих веществ при пожаре, а также их способы самовозгорания. Рассмотрены вопросы оценки пожарной безопасности горючих веществ и материалов. Проанализированы основные законы теории процессов горения, предложены методики расчета отдельных параметров данных процессов.

Розроблено та застосовано технологічний процес зварювання у твердій фазі - "зварювання - паяння під тиском" для виконання швів у вузлах T-подібних з'єднань тонкостінних труб і з'єднань фланців з трубами, який забезпечує збільшення площі шву та мінімізацію його товщини безпосередньо у процесі осадження крайок за температури активації їх поверхні активуючою речовиною. Розроблено експрес-метод для визначення технологічних параметрів даного процесу (контактного тиску та ступеня деформації у зоні шву) і показників міцності та властивостей металу одержаних швів з використанням спеціальних зразків, виготовлених з досліджених матеріалів. Застосування експрес-методики забезпечує можливість визначення сумісності активуючих речовин з матеріалом заготівок. Удосконалено метод синтезу індукційних пристроїв для визначення з заданою точністю електричних параметрів і геометричних розмірів індуктора, що дозволяє шляхом розрахунків за технологічних умов реалізації процесу "зварювання - паяння під тиском" - розподілу температури чи питомої потужності, яких задано на двовимірній площі шву та у колошовній зоні. Розроблено нові варіанти конструкції вузлів T-подібних з'єднань тонкостінних труб і з'єднань фланців з трубами, виконання та формоутворення швів у яких здійснюється безпосередньо, у процесі "зварювання - паяння під тиском", що дозволяє одержати підвищення міцності та конструкційної надійності одержаних вузлів.

Представлено взаємний спектральний аналіз приземної температури повітря станцій Антарктиди з глобальними кліматичними індексами (Південне коливання та Ель-Ніньо - Південне коливання). Взаємний спектральний аналіз дозволив визначити залежність приземної температури повітря від Південного коливання та Ель-Ніньо - Південне коливання.

Представлено результати пошуку кореляційного зв'язку між приземною температурою повітря станцій Антарктиди та індексом Південного коливання. Одержано значущі коефіцієнти кореляції та виявлено характерні особливості взаємозв'язку приземної температури повітря та теплого (холодного) епізодів Південного коливання, які мають ярко виражені риси.

Проведено комплексне статистичне дослідження просторово-часових змін температурно-вологісного та вітрового режиму тропосфери над Антарктидою за умов глобальних змін клімату. Вперше проаналізовано результати розрахунків і просторового-часового розподілу відношення середньої кількості хмар нижнього ярусу до загальної кількості хмар. Виявлено локальну неоднорідність приземної температури повітря -диполь за допомогою сумісного аналізу карт коефіцієнтів кореляції та карт аномалій приземної температури повітря. Надано фізичне обгрунтування умов формування диполю та його переміщення по території Антарктиди. Визначено зв’язок приземної температури повітря з теплими та холодними епізодами ЕПДК. Розраховано основні статистичні характеристики приземної температури повітря, визначено характеристики мінливості температури повітря тропосфери Антарктики за останні 30 років. З'ясовано основні кількісні та якісні тенденції температури повітря, досліджено режим вітру на стандартних ізобаричних поверхнях, просторово-часовий розподіл значень вологовмісту тропосфери Антарктиди. Виявлено сучасні тенденції змін вологовмісту тропосфери та визначено причини цих змін. Розраховано кількість вологи, яка переноситься над Антарктидою та може впливати на збільшення кількості опадів. Визначено кількісні та якісні характеристики адвекції вологи в тропосфері Антарктиди, побудовано поля вологовмісту та вологопереносу, які дозволили з'ясувати загальні риси просторового розподілу, локалізувати зони надходження водяної пари та визначити зв’язки зі змінами циклонічної активності. Виявлено та інтерпретовано зони максимумів кількісних характеристик енергетичного спектру домінуючих і побічних періодичностей в районі Східної Антарктиди.

Представлено дослідження динаміки температури повітря для трьох кліматичних зон Антарктиди. Використано середньомісячні значення приземної температури повітря 29 станцій Антарктиди, розміщених у різних кліматичних зонах за період від 1979-го до 2008 р. Виявлено, що протягом останнього десятиріччя на більшості антарктичних станцій спостерігається зростання приземної температури повітря, але, по-перше, майже на всіх станціях, порівняно з попереднім десятиріччям, значно знизилася швидкість зростання температури, по-друге, зростання температури фіксується переважно на станціях, що розміщені на Антарктичному півострові і прилеглих островах, а також у зоні шельфового льоду, тільки в перехідні періоди і в окремі зимові місяці, по-третє, станції, розміщені в зоні стоку, характеризуються або нульовим трендом, або невеликим зниженням температури за останнє десятиріччя.

Проведено дослідження динаміки вологовмісту та адвекції вологи антарктичного повітря. Визначено, що загальні риси просторового розподілу та локалізація зон припливу водяної пари добре гармонують з особливостями циркуляції антарктичної атмосфери і, насамперед, з розташованою над морем Беллінсгаузена зоною циклонічної активності. Посилення циклогенезу над Західним сектором Антарктики сприяє проникненню водяної пари в антарктичне повітря.

Розглянуто інформаційно-прогностичні технології у системі оперативної гідрології в Україні. Визначено роль морської гідрометеорологічної мережі України у регіональних кліматологічних і екологічних дослідженнях. Проаналізовано особливості гідрометеорологічної освіти у ДНУ ім. О. Гончара у межах спеціальності "Науки про Землю". Вивчено теоретико-методологічні засади інформаційно-факторологічного забезпечення досліджень агроекоценозу. З'ясовано вплив змін клімату на терміни сівби та дати настання фаз розвитку соняшнику в Україні. Здійснено моделювання розвитку зернових культур у період посівів. Оцінено тенденції середньорічної температури води та повітря в басейні Сіверського Дінця. Охарактеризовано просторово-часові закономірності максимального стоку води дощових паводків річок України. Обгрунтовано принципи просторового моделювання змиву-акомуляції насосів на схилі на основі технології ГІС. Приділено увагу змінам енергетичних ресурсів України в майбутньому. Досліджено сучасний стан і перспективи застосування безпілотних роботизованих комплексів в гідрометеорології.

Наведено результати дослідження умов формування паводків теплого періоду на річках Гірського Криму. Показано, що одним з факторів, який суттєво впливає на водний режим Кримських річок, є карст. Запропоновано два варіанти розрахункової методики формування максимального стоку дощових паводків теплого періоду річок Гірського Криму. У першому варіанті основним розрахунковим параметром методики є максимальний модуль схилового припливу, який узагальнено у вигляді карти. Згідно з другим, в розрахункову формулу введений коефіцієнт підстильної поверхні, що враховує вплив карсту. Середня точність розрахунку за двома варіантами становить +- 21,3 %, при точності вихідної інформації +- 21,6 %, що дозволяє рекомендувати методику, розроблену для річок Гірського Криму для практичного застосування.

Розглянуто методи класифікації геометричних об'єктів на географічних картах для задач обробки, аналізу та розпізнавання геоінформаційних зображень. Застосовано ієрархічний підхід в реалізації алгоритму, що надає змогу здійснювати розпізнавання за короткий час, не вимагаючи значних обчислювальних ресурсів, шляхом активацій обмеженого числа локальних ділянок зображення, наприклад географічних карт.

Наведено концепцію проведення об'ємної та поверхневої термічної обробки зварного стику залізничної рейки двома і більше індукторами з метою отримання сприятливих фазових перетворень металу і нормалізації його структури в зоні зварного шва. На підставі проведених розрахунків та експериментів розроблено роз'ємні індуктори без магнітопроводів для можливості проведення об'ємної і поверхневої індукційної термічної обробки. Проведені експерименти з виконання нагріву зварного стику рейки розробленим роз'ємним індуктором без магнітопроводів показали прийнятні для об'ємної термічної обробки рейок показники рівномірності нагріву, граничні температури і швидкості нагріву основних робочих ділянок рейки як на поверхні, так і в глибині у вузькій зоні нагріву.

Наведено концепцію проведення об'ємної та поверхневої термічної обробки зварного стику залізничної рейки двома і більше індукторами з метою отримання сприятливих фазових перетворень металу і нормалізації його структури в зоні зварного шва. На підставі проведених розрахунків та експериментів розроблено роз'ємні індуктори без магнітопроводів для можливості проведення об'ємної і поверхневої індукційної термічної обробки. Проведені експерименти з виконання нагріву зварного стику рейки розробленим роз'ємним індуктором без магнітопроводів показали прийнятні для об'ємної термічної обробки рейок показники рівномірності нагріву, граничні температури і швидкості нагріву основних робочих ділянок рейки як на поверхні, так і в глибині у вузькій зоні нагріву.

Підбір режиму нагріву, який забезпечує оптимальне поєднання технологічних параметрів для отримання необхідних структурно-фазових перетворень зварного стику високоміцних залізничних рейок, який піддається термічній обробці, є складним процесом, який вимагає проведення великої кількості експериментів із значними витратами часу, трудових, енергетичних і фінансових ресурсів. Для вирішення такого роду задачі доцільним застосовувати методи математичного та фізичного моделювання, які засновані на використанні математичних моделей, числових методів розрахунків та отриманих експериментальних даних фізичного моделювання при визначенні ключових параметрів процесу термічної обробки. Для цього, на базі теорії подібності, запропоновано математичну модель процесу термічної обробки малих зразків з урахуванням взаємно пов'язаних властивостей і фізичних явищ із оригіналом дослідження. Розглянуто спрощену модель зразка, на якому відпрацьовуються оптимальні режими нагріву та досліджуються властивості металу шву, підданого термічній обробці, після чого здійснюється перехід до уточнення режимів термічної обробки реального зварного стику високоміцних залізничних рейок. Даний підхід надає можливість значно скорочувати ресурси при визначенні оптимальних режимів нагрівання виробів із високоміцних вуглецевих сталей, у тому числі стикових зварних швів залізничних рейок.

Статистичний аналіз характеристик мінімального стоку на сучасних вихідних даних та обгрунтування регіональної розрахункової методики їх визначення для території Приазов'я є актуальною науково-практичною задачею в умовах виснаження водних ресурсів у регіоні. В результаті дослідження проаналізовано сучасний режим меженного стоку річок Приазов'я на даних від початку інструментальних спостережень по 2015 рік, включно. Розрахункові мінімальні 30-ти добові модулі стоку узагальненій по території у вигляді карти ізоліній окремо для літньо-осінньої та зимової межені. Для визначення коефіцієнтів мінливості меженного стоку отримані регіональні розрахункові рівняння, коефіцієнт асиметрії нормований по відношенню до коефіцієнта варіації на рівні 2,0. Запропонована регіональна методика визначення величини мінімального стоку за літньо-осінній та зимовий періоди дозволяє використовувати для надійного обгрунтування стокових характеристик в період межені на річках Приазов'я.

Вибір технологічних параметрів режиму процесу термічної обробки, що забезпечує отримання необхідних структурно-фазових перетворень зварного стику рейок, є досить затратним процесом, який вимагає проведення великої кількості експериментів із значними затратами енергетичних, часових, трудових і фінансових ресурсів. Запропоновано метод математичного та фізичного моделювання теплових процесів для визначення оптимальних параметрів термічної обробки зварного з'єднання рейок на модельних зразках на базі теорії подібності з урахуванням взаємопов'язаних властивостей і фізичних явищ з оригіналом дослідження. Отримані при реалізації даного методу рішення надають можливість суттєво скоротити ресурси у ході визначення оптимальних режимів нагріву виробів із високоміцних вуглецевих сталей, зокрема, рейок. На базі масштабних коефіцієнтів критеріїв електромагнітної та теплової подібності розроблено математичну модель індукційної системи для числового розрахунку розповсюдження електромагнітних і теплових полів. Застосовано метод скінченних елементів, який є інструментом для сполучення інтегральних характеристик зі значеннями векторних характеристик досліджуваних електромагнітних полів. Враховано залежність фізичних властивостей матеріалів від температури. В ході параметричного дослідження визначено параметри та конфігурацію системи індуктор - виріб і визначено просторово-часовий розподіл температурного поля в процесі моделювання термічної обробки. Отримані дані числового розрахунку повинні використовуватися при фізичному моделюванні відпрацювання режимів термічної обробки зразка та нададуть змогу істотно скоротити кількість експериментів по визначенню впливу термічного нагріву на фазові перетворення та механічні властивості сталі в зоні зварного з'єднання.

Наведено результати комплексного статистичного дослідження просторового розподілу опадів весняного сезону на території України та його зв'язок з основними низькочастотними коливаннями Північної півкулі. Предмет дослідження - місячна кількість опадів за березень, квітень, травень на 40 довгорядних станціях України, рівномірно розташованих по її території, та індекси Північно-Атлантичного (ПАК) і Північноморського-Каспійського (ПМКК) коливань за 45-річний період (1962 - 2006 рр.). Використання багаторічних даних надало змогу здійснити об'єктивну кластеризацію і провести розбиття території України на регіони з різними характерними типами погоди при випадінні атмосферних опадів, кожний з яких є фізично обгрунтованим. Для наочності в роботі наведено регіональні статистичні моделі у вигляді карт-схем вірогідних зв'язків між розподілом атмосферних опадів по території України у весняний сезон та північно-атлантичними і європейсько-середземноморськими макропроцесами. Для прогнозування місячної кількості опадів у березні доцільно враховувати стан Північно-Атлантичного коливання. Відгук цього коливання виявили на територіях Чернівецької, Вінницької, Черкаської, Київської, північної частини Одеської, західних районів Чернігівської та південної частини Житомирської обл. В західних районах України, а також в Вінницькій, Київській, Житомирській та Чернігівській обл. формування атмосферних опадів у квітні залежить від стану як ПАК, так і ПМКК; на решті території України і лише від ПМКК. Не вдалося з імовірністю 90 % виявити лінійний статистичний зв'язок між опадами у травні та основними кліматичними сигналами Північної півкулі, що розглядалися, тільки для деяких північних областей України, а саме: Київської, Чернігівської, Сумської та центральних (Полтавська та північ Черкаської) регіонів України. Дослідження впливу північно-атлантичних та європейсько-середземноморських макропроцесів на розподіл місячної кількості опадів по території України, яке проведено з застосуванням статистичного підходу, свідчить про його неоднозначність в різні місяці весняного сезону і в різних областях України, що потребує подальших досліджень при вирішенні загальної наукової проблеми і дослідження кліматозумовлених природних ресурсів для забезпечення сталого соціально-економічного розвитку України в умовах змін глобального клімату.

У межах досліджень, що спрямовані на розвиток технологій зварювання сталей у твердій фазі в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України було розроблено спосіб індукційного зварювання тиском із застосуванням активуючих речовин труб і трубної арматури з отриманням міцності зварного з'єднання на рівні основного металу. Процес з'єднання відбувається при нагрітих зварювальних крайках основного металу до пластичного стану теплом від вихрових струмів, і повним розплавленням попередньо введених у місце з'єднання активуючих речовин, які хімічно очищують та частково розчиняють метал поверхні зварювальних крайок, і по мірі прикладання тиску до крайок, видавлюються з зони зварного з'єднання. За рахунок прикладання тиску зварне з'єднання формується в твердій фазі пластично деформованим основним металом. У зварному шві спостерігаються лише незначні вкраплення металевої фракції активуючої речовини та її сплаву з основним металом.