Разное

Что отражается по строке 1310 баланса: Бератор — Учет и отчетность — Капитал и резервы — Строка 1310 «Уставный капитал (складочный капитал, уставный фонд, вклады товарищей)»

03.08.1977

Содержание

Порядок формирования показателей раздела «Капитал и резервы» ф.№1 «Бухгалтерский баланс»

Строка 1310 «Уставный капитал (складочный капитал, уставный фонд, вклады товарищей)» показывается в соответствии с учредительными документами величина уставного (складочного) капитала организации, а по государственным и муниципальным унитарным предприятиям — величина уставного фонда. Сумма по строке 1310 равна сальдо по счету 80 «Уставный капитал».

Строка 1320 «Собственные акции, выкупленные у акционеров» заполняется, если организация выкупала акции у держателей (акционеров), либо происходило иное их движение. Сумма по строке 1320 равна сальдо по счету 81 «Собственные акции». Так как счет 81 активный, а отражается он в пассиве баланса, то указанная сумма приводится с отрицательным значением.

Строка 1340 «Переоценка внеоборотных активов» суммы от переоценки внеоборотных активов организации;

Строка 1350 «Добавочный капитал» отражается величина добавочного капитала организации, сюда включаются:

a) эмиссионный доход акционерного общества — суммы, полученные сверх номинальной стоимости размещенных обществом акций за минусом издержек по их продаже;

b) часть нераспределенной прибыли, оставшейся в распоряжении организации, в размере, направленном на капитальные вложения.

Сумма по строке равна конечному сальдо по счету 83 «Добавочный капитал»

Строка 1360 «Резервный капитал» Отражается сумма остатков резервного и других аналогичных фондов, создаваемых в соответствии с законодательством Российской Федерации или в соответствии с учредительными документами за счет части нераспределенной прибыли. Сумма по строке 1360 равна конечному сальдо по счету 82 «Резервный капитал».

Строка 1370 «Нераспределенная прибыль (непокрытый убыток)» Показывается остаток нераспределенной прибыли, оставшейся в распоряжении организации по результатам работы за прошлый отчетный год и принятых решений по ее использованию (направление в резервы, образуемые в соответствии с законодательством или в соответствии с учредительными документами, на покрытие убытков, на выплату дивидендов и пр.). Сумма по строке равна сальдо по счету 84 «Нераспределенная прибыль (сальдо по кредиту счета 84 показывает наличие нераспределенной прибыли, а сальдо по дебету счета 84 — непокрытого убытка предприятия).

Уставный капитал (складочный капитал, уставный фонд, вклады товарищей) 1310

Определение

Уставный капитал (складочный капитал, уставный фонд, вклады товарищей) 1310 — это величина уставного (складочного) капитала, зарегистрированная в учредительных документах как совокупность вкладов (долей, акций, паевых взносов) учредителей (участников) организации.

Государственные и муниципальные унитарные предприятия вместо уставного (складочного) капитала учитывают уставный фонд

Данный показатель отражает собственные финансовые ресурсы организации, сформированные за счёт создателей организации. Чем больше эта величина, тем с большим количеством собственных ресурсов предприятие ведёт свою деятельность.

Формула расчёта (по отчётности)

Строка 1310 бухгалтерского баланса

Норматив

Не нормируется

Выводы о том, что означает изменение показателя

Если показатель выше нормы

Не нормируется

Если показатель ниже нормы

Не нормируется

Если показатель увеличивается

Обычно позитивный фактор

Если показатель уменьшается

Обычно негативный фактор

Примечания

Показатель в статье рассматривается с точки зрения не бухучёта, а финансового менеджмента. Поэтому иногда он может определяться по-разному. Это зависит от авторского подхода.

В большинстве случаев в вузах принимают любой вариант определения, поскольку отклонения по разным подходам и формулам обычно находятся в пределах максимум нескольких процентов.

Показатель рассматривается в основном бесплатном сервисе финансовый анализ онлайн и некоторых других сервисах

Если после расчёта показателей вам нужны выводы, посмотрите, пожалуйста, эту статью: выводы по финансовому анализу

Если вы увидели какую-то неточность, опечатку — также, пожалуйста, укажите это в комментарии. Я стараюсь писать максимально просто, но если всё же что-то не понятно — вопросы и уточнения можно писать в комментарии к любой статье сайта.

С уважением, Александр Крылов, anfin.ru

3 раздел бухгалтерского баланса

Основной раздел, отражающий размер собственных средств предприятия – это 3 раздел бухгалтерского баланса «Капитал и резервы». Под флагом раздела собираются все финансовые ресурсы предприятия, в той или иной степени вложенные в активы. Узнать, в насколько ликвидны активы, в которые вкладывались собственные средства, несложно, достаточно немного посидеть с бухгалтерией и составить проводки по датам их отражения.

Основной состав третьего раздела бухгалтерского баланса

По своей структуре третий раздел бухгалтерского баланса, как и остальные разделы баланса, разбит на различные статьи, и, в зависимости от источника привлечения денежных ресурсов, этот раздел может наполняться неравномерно. В российском бухгалтерском учете выделяют следующую структуру раздела «Капитал и резервы»:

  • «Уставный капитал» (строка 1310) — основа основ для создания предприятия. Статья отражает вложенные средства учредителей или акционеров в создание компании. Как правило, именно этим пассивом, в случае ликвидации или банкротства, распоряжается предприятие для выплаты долгов. Что не мешает привлечь учредителей к субсидиарной ответственности по остальным долгам предприятия.

Также, уставный капитал влияет на степень ответственности и серьезности по отношению к компании учредителей. Чем выше показатель уставного капитала, тем положительнее этот факт играет на решении контрагентов к заключению сделок с организацией.

Этот раздел – обязателен для заполнения всем юридическим лицам. Кроме того, в течение года после создания предприятия, и доли, и акции должны быть полностью покрыты денежными средствами.

Его фиксация проходит в учредительных документах предприятия, отражается в выписке ЕГРЮЛ.

По акционерным обществам в выписке ЕГРЮЛ отражаются только первоначальные вложения в уставный капитал, за текущим состоянием собственных средств необходимо обращаться к реестродержателю, которого организация выбрала для ведения данной информации:

  • «Собственные акции, выкупленные у акционеров» (строка 1320) — подраздел 3 раздела, отражающий размер акций/долей в денежном выражении, выкупленных у действующих, либо выбывающих акционеров/учредителей;
  • «Переоценка внеоборотных активов» (строка 1340) – перерасчет первоначальной стоимости нематериальных активов и основных средств с начисленной амортизацией с целью отражения прироста стоимости активов. Перерасчет происходит 1 раз в год;

Однако, важно помнить, что если организация один раз произвела перерасчет, его придется делать постоянно, чтобы не создать дисбаланс между реальной и остаточной стоимостью имущества, отраженной в 1 разделе баланса.

  • «Добавочный капитал» (строка 1350) – формируется за счет привлечения дополнительного финансирования от учредителей, либо акционеров, а именно:
    • В случае с акционерными обществами, добавочный капитал является сборной площадкой для отражения разницы между стоимостью акций, отраженной по номиналу, и реальной (выкупной) ценой за данные акции, которые нашли свое отражение при формировании уставного капитала;
    • Для обществ с ограниченной ответственностью или иных форм собственности – формирование статьи может проходить за счет вложений учредителей имуществом, его стоимость отражается по статье «Добавочный капитал»;
    • Восстановленного НДС с имущества, вложенного учредителем дополнительно в капитал предприятия;
    • Курсовые разницы между вложением в уставный капитал, происходящим в валюте.

  • «Резервный капитал» (строка 1360) – по закону РФ, обязателен для создания акционерными обществами. Для предприятий иных форм собственности применение данного блока разрешено, но не обязательно.

В случае с акционерными обществами, в уставе и учредительных документах закрепляется величина, которой должен достигнуть резервный фонд, она не может быть меньше 5% от уставного капитала. Ежегодно, при распределении чистой прибыли, в данный фонд должно отчисляться не менее 5% от данного показателя.

Для иных форм собственности размер резервного фонда устанавливается самостоятельно каждым предприятием в зависимости от его возможностей и потребностей:

  • «Нераспределенная прибыль (непокрытый убыток)» (строка 1370) – один из индикаторов финансового положения предприятия. Данная статья формируется за счет капитализации чистой прибыли, полученной организацией за отчетный период (при ведении квартальной отчетности – полученной за квартал), за минусом распределенной величины дивидендов по итогам отчетного периода, отчислений в фонды.

В случае, когда нераспределенная прибыль отрицательная, либо положительная, но имеет тенденции к снижению, это первый звоночек для контрагента, для руководства предприятия – либо произошла слишком крупная выплата дивидендов, либо получен убыток по итогу года, который может в дальнейшем привести к ухудшению финансового положения предприятия, либо имеются иные факторы, способные повлиять на платежную дисциплину предприятия.

Для того, чтобы негативные факторы не затронули этот показатель и величину 3 раздела в целом, важно четко и внимательно следить за динамикой и анализировать скрытые угрозы предприятия, которые по итогу отчетного периода могут вылиться в незапланированные убытки.

Чем выше итог по разделу «Капитал и резервы» в структуре пассива баланса, тем меньше степень зависимости предприятия от внешних источников финансирования. Однако, для лизинговых компаний этот вариант не совсем индикативен – т.к. заемные средства привлекаются под каждую новую сделку, нет ничего страшного в том, что заемные средства будут составлять превалирующую долю в структуре пассива баланса, в данном случае показателем объемов деятельности выступает размер валюты баланса: чем выше валюта баланса, тем лучше.

Чистые активы предприятия

Расчетов показателя чистых активов предприятия несколько, и один из них напрямую завязан на применении «Капитала и резервов». Формула для расчета следующая:

ЧА = 3 раздел бухгалтерского баланса + Доходы будущих периодов – Задолженность учредителей по взносам в УК,

где под Доходами будущих периодов понимаются только целевые средства, выделяемые предприятию на определенные цели (господдержка).

Если организация не имеет гос. поддержку, то, по сути, размер чистых активов приравнивается к величине ее собственного капитала.

Учет предприятий с целевой поддержкой

В случае, если организация получает целевые средства, направление которых идет только на определенные постановлением, либо иными документами цели, данная информация отражается в разделе 3 в статье «Целевое финансирование». Как правило, данную статью добавляю госпредприятия, либо предприятия, выполняющие гос. заказы.

Часто возникает ситуация, когда целевое финансирование есть, а 3 раздел баланса это не отражает, в таком случае целевые средства лучше поискать в Доходах будущих периодов (5 раздел баланса).

В целом, грамотное распределение сил и собственных средств по третьему разделу баланса может отразить реальные перспективы предприятия к дальнейшему росту, реальные объемы и текущую ликвидность предприятия, а также, скрытые угрозы и возможности предприятия. При формировании 3 раздела важно знать все тонкости законодательства РФ, т.к. часто даже главный бухгалтер может отразить ту или иную проводку некорректно, что может исказить данные о собственных средствах предприятия. И конечно, важно следить, чтобы данный раздел шел только вверх, т.к. чем выше собственные средства – тем увереннее, устойчивее и ликвиднее предприятие.

Новости МСП

В 2019 году малые компании вправе применять упрощенные способы ведения бухучета, а также составлять упрощенную бухгалтерскую отчетность. Как составить упрощенную отчетность для малых предприятий в 2019 году.

  •  Составьте упрощенную бухгалтерскую отчетность онлайн
  •  Бесплатно скачать бланк упрощенного бухгалтерского баланса в формате Word
  •  Бесплатно скачать бланк отчета упрощенного отчета о финансовых результатах в формате Word

 

Кто вправе составлять упрощенную бухгалтерскую отчетность

Малые компании вправе не только вести упрощенный бухучет, но и формировать бухгалтерскую отчетность по упрощенным формам. Исключение – компании, которые подпадают под обязательный аудит (п. 4 ст. 6 Федерального закона от 06.12.2011 № 402-ФЗ).

Подробнее о том, как организовать бухучет на малых и микропредприятиях, рассказали эксперты Системы Главбух.

Годовую бухгалтерскую отчетность по упрощенным формам, также как и по обычным, малые компании сдают в Росстат и инспекцию в один срок — не позднее 31 марта года, следующего за годом, за который составлена отчетность (подп. 5 п. 1 ст. 23 НК РФ, ч. 1, 2 ст. 18 Закона № 402-ФЗ).

Какие формы включает упрощенная отчетность малых предприятий

Малые компании освобождены от составления всех форм бухгалтерской отчетности и приложений к ним, расшифровки и пояснения показателей баланса (п. 6 и 6.1 приказа Минфина России от 02.07.2010 № 66н). Можно сдавать только баланс и отчет о финансовых результатах.

Исключением является ситуация, когда финансовое положение компании невозможно оценить без дополнительных данных. К дополнительным данным относят те положения учетной политики, из которых понятно, как компания сформировала баланс и отчет о финансовых результатах.

Также желательно дополнить отчетность существенными данными, которые компания не отражает в балансе и отчете о финансовых результатах. Пример — начисление дивидендов или вклады в уставный капитал. Эти данные можно привести в пояснениях.

Если компания выбрала упрощенную бухгалтерскую отчетность, такое решение следует зафиксировать в учетной политике. 

Порядок заполнения бухгалтерского баланса в упрощенной форме

Упрощенный бухгалтерский баланс малого предприятия включает пять строк актива и шесть строк пассива. В этом основное отличие формы от обычной. Подробнее о том, как заполнить каждую строку баланса в упрощенной форме, рассказали эксперты Системы Главбух.

Подсказка от Системы Главбух

Малые предприятия и другие организации, которые применяют упрощенные способы ведения бухучета, вправе заполнять Бухгалтерский баланс по форме из приложения № 5 к приказу Минфина России от 2 июля 2010 г. № 66н (п. 6 приказа Минфина России от 2 июля 2010 г. № 66н). Также можно использовать машиночитаемые формы. Посмотрите готовые образцы с пояснениями по заполнению >>

Также правила заполнения упрощенного бухгалтерского баланса приведены ниже в таблице.

Название статей баланса

Код строки

Счета бухгалтерского учета (в частности)

АКТИВ

Материальные внеоборотные активы

1150

Разница между остатками по счетам:
– 01 «Основные средства»
– 02 «Амортизация основных средств» (без учета амортизации, начисленной по объектам доходных вложений в материальные ценности)

Разница между остатками по счетам:
– 03 «Доходные вложения в материальные ценности»
– 02 «Амортизация основных средств» (в части амортизации, начисленной по этим объектам)

Сальдо по счетам:
– 07 «Оборудование к установке»;
– 08 «Вложения во внеоборотные активы», включая остаток по счету 08 в части расходов на освоение полезных ископаемых (эти расходы в дальнейшем могут быть квалифицированы как основные средства). За исключением остатка по счету 08 в части расходов на освоение полезных ископаемых, которые в дальнейшем могут быть квалифицированы как нематериальные активы

Нематериальные, финансовые и другие внеоборотные активы

1110

Разница между остатками по счетам:
– 04 «Нематериальные активы»
– 05 «Амортизация нематериальных активов»

Сальдо по счетам:
– 09 «Отложенные налоговые активы»
– прочие внеоборотные активы, не нашедшие отражения по другим группам статей раздела «Внеоборотные активы»

Остаток по счету 08 (в части расходов на освоение полезных ископаемых). Эти расходы в дальнейшем могут быть квалифицированы как нематериальные активы

Сальдо по счетам:
– 58 «Финансовые вложения» в части долгосрочных вложений (минус сальдо по счету 59 «Резервы под обесценение финансовых вложений», относящееся к долгосрочным финансовым вложениям)
– 55 «Специальные счета в банках» субсчет 3 «Депозитные счета» (в части долгосрочных вложений и депозитов на срок более года, если по ним начисляют проценты)
– 73 «Расчеты с персоналом по прочим операциям» (в части процентных займов со сроком возврата по истечении 12 месяцев после отчетной даты)

Остаток по дебету счета:
– 60 «Расчеты с поставщиками и подрядчиками» (дебиторская задолженность поставщиков по уплаченным организацией авансам отражается в балансе за минусом НДС)

Запасы

1210

Сальдо по счетам:
– 10 «Материалы»
– 11 «Животные на выращивании и откорме»
– 20 «Основное производство»
– 21 «Полуфабрикаты собственного производства»
– 23 «Вспомогательные производства»
– 29 «Обслуживающие производства и хозяйства»
– 41 «Товары» (минус кредитовое сальдо по счету 42 «Торговая наценка», если товары учитываются в продажных ценах)
– 43 «Готовая продукция»
– 44 «Расходы на продажу»
– 45 «Товары отгруженные»
– 46 «Выполненные этапы по незавершенным работам»
– 97 «Расходы будущих периодов»
– 15 «Заготовление и приобретение материальных ценностей»
– плюс (минус) дебетовое (кредитовое) сальдо по счету 16 «Отклонение в стоимости материальных ценностей»
– минус кредитовое сальдо по счету 14 «Резервы под снижение стоимости материальных ценностей»
– 19 «Налог на добавленную стоимость по приобретенным ценностям»

Денежные средства и денежные эквиваленты

1250

Сальдо по счетам:
– 50 «Касса» (за исключением остатка по субсчету «Денежные документы»)
– 51 «Расчетные счета»
– 52 «Валютные счета»
– 55 «Специальные счета в банках» (за исключением сумм, учтенных в составе финансовых вложений)
– 57 «Переводы в пути»

Финансовые и другие оборотные активы

1240

Сальдо по счетам:
– 58 «Финансовые вложения» в части краткосрочных вложений (минус сальдо по счету 59 «Резервы под обесценение финансовых вложений», относящееся к краткосрочным финансовым вложениям)
– 55 «Специальные счета в банках» субсчет 3 «Депозитные счета» (в части краткосрочных вложений и депозитов на срок менее года, если по ним начисляют проценты)
– 73 «Расчеты с персоналом по прочим операциям» (в части процентных займов со сроком возврата менее 12 месяцев после отчетной даты)

Остаток по дебету счетов:
– 60 «Расчеты с поставщиками и подрядчиками» (дебиторская задолженность поставщиков по уплаченным организацией авансам отражается в балансе за минусом НДС)
– 62 «Расчеты с покупателями и заказчиками»
– 71 «Расчеты с подотчетными лицами»
– 73 «Расчеты с персоналом по прочим операциям» (кроме процентных займов)
– 75 «Расчеты с учредителями»
– 76 «Расчеты с разными дебиторами и кредиторами»
– 68 «Расчеты по налогам и сборам»
– 69 «Расчеты по социальному страхованию и обеспечению»
– минус сальдо по счету 63 «Резервы по сомнительным долгам»
– 50 «Касса» (в части остатка по субсчету «Денежные документы»)
– 76 «Расчеты с разными дебиторами и кредиторами» (в части НДС, начисленного с сумм авансовых платежей)
– 79 «Внутрихозяйственные расчеты» (в части расчетов по договору доверительного управления имуществом)
– 94 «Недостачи и потери от порчи ценностей»
– прочие оборотные активы, не нашедшие отражения по другим группам статей раздела «Оборотные активы»

Баланс

1600

Сумма строк: 1150 + 1110 + 1210 + 1250 + 1240

ПАССИВ

Капитал и резервы

1310

Сальдо по счетам:
– 80 «Уставный капитал»
– 82 «Резервный капитал»
– 83 «Добавочный капитал»
– 84 «Нераспределенная прибыль (непокрытый убыток)»
– 99 «Прибыли и убытки» (в промежуточной отчетности)

Сальдо по дебету счета 81 «Собственные акции (доли)»

Долгосрочные заемные средства

1410

Сальдо по счету 67 «Расчеты по долгосрочным кредитам и займам» (за минусом задолженностей, срок погашения которых на отчетную дату менее 12 месяцев)

Другие долгосрочные обязательства

1450

Остаток по кредиту счетов:
– 60 «Расчеты с поставщиками и подрядчиками»
– 62 «Расчеты с покупателями и заказчиками» (кредиторская задолженность перед покупателями по полученным организацией авансам отражается в балансе за минусом НДС)
– 73 «Расчеты с персоналом по прочим операциям»
– 75 «Расчеты с учредителями»
– 76 «Расчеты с разными дебиторами и кредиторами»
(в части долгосрочной кредиторской задолженности)

Сальдо по счетам:
– 96 «Резервы предстоящих расходов» (в части резервов, созданных под события, которые наступят не ранее чем через год)

Краткосрочные заемные средства

1510

Сальдо по счету 66 «Расчеты по краткосрочным кредитам и займам» плюс сальдо по счету 67 «Расчеты по долгосрочным кредитам и займам» (в части задолженностей, срок погашения которых на отчетную дату не более 12 месяцев)

Кредиторская задолженность

1520

Остаток по кредиту счетов:
– 60 «Расчеты с поставщиками и подрядчиками»
– 62 «Расчеты с покупателями и заказчиками» (кредиторская задолженность перед покупателями по полученным организацией авансам отражается в балансе за минусом НДС)
– 70 «Расчеты по оплате труда»
– 68 «Расчеты по налогам и сборам»
– 69 «Расчеты по социальному страхованию и обеспечению» (в части задолженности)
– 71 «Расчеты с подотчетными лицами»
– 73 «Расчеты с персоналом по прочим операциям»
– 75 «Расчеты с учредителями»
– 76 «Расчеты с разными дебиторами и кредиторами»
(в части краткосрочной кредиторской задолженности)

Другие краткосрочные обязательства

1550

Сальдо по счетам:
– 96 «Резервы предстоящих расходов» (в части резервов, созданных под события, которые наступят в течение года)
– 98 «Доходы будущих периодов»
– 79 «Внутрихозяйственные расчеты» (в части расчетов по договору доверительного управления имуществом)
– иные краткосрочные обязательства

Баланс

1700

Сумма строк: 1310 + 1410 + 1450 + 1510 + 1520 + 1550

Как заполнить отчет о финансовых результатах малой компании

Отчет о финансовых результатах малого предприятия состоит из семи строк. Упрощенная форма отчета отличается от обычной тем, что в ней нет детализации по строкам. Данные в отчете приводят в обобщенном виде. Подробнее о том, как заполнить каждую строку отчета о финансовых результатах в упрощенной форме, рассказали эксперты Системы Главбух. 

Также правила заполнения упрощенного отчета о финансовых результатах приведены ниже в таблице.

Название статей отчета

Коды строк

Счета бухгалтерского учета

Примечание

Выручка

2110

Суммарный оборот по кредиту счета 90 «Продажи» субсчет «Выручка»;
минус обороты по дебету счета 90 субсчета:
– «Налог на добавленную стоимость»;
– «Акцизы»

Выручкой являются доходы от обычных видов деятельности, к которым относятся продажа продукции и товаров, выполнение работ, оказание услуг. Перечень таких доходов приведен в пункте 5 ПБУ 9/99

Расходы по обычной деятельности

2120

Суммарный оборот по дебету счета 90 «Продажи» субсчет «Себестоимость продаж» в корреспонденции со счетами:
– 20 «Основное производство»;
– 21 «Полуфабрикаты собственного производства»;
– 23 «Вспомогательные производства»;
– 29 «Обслуживающие производства и хозяйства»;
– 40 «Выпуск продукции (работ, услуг)»;
– 41 «Товары»;
– 43 «Готовая продукция»;
– 45 «Товары отгруженные»

Себестоимость продаж

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Суммарный оборот по дебету счета 90 «Продажи» субсчет «Себестоимость продаж» в корреспонденции со счетом 44 «Расходы на продажу»

Коммерческие расходы

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Суммарный оборот по дебету счета 90 «Продажи» субсчет «Себестоимость продаж» в корреспонденции со счетом 26 «Общехозяйственные расходы»

Управленческие расходы

Заполните эту строку, если учетной политикой предусмотрено списание общехозяйственных расходов непосредственно в дебет счета 90 «Продажи»

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Проценты к уплате

2330

Суммарный оборот по дебету счета 91 «Прочие доходы и расходы» субсчет «Прочие расходы» в корреспонденции со счетами учета:
– процентов к уплате по выпущенным ценным бумагам;
– полученным кредитам и займам

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Прочие доходы

2340

Суммарный оборот по кредиту счета 91 «Прочие доходы и расходы» субсчет «Прочие доходы» в корреспонденции со счетом 76 «Расчеты с разными дебиторами и кредиторами» субсчет «Расчеты по причитающимся дивидендам и другим доходам»

Доходы от участия в других организациях

Суммарный оборот по кредиту счета 91 «Прочие доходы и расходы» субсчет «Прочие доходы» в корреспонденции со счетами учета начисленных процентов:
– по ценным бумагам;
– по выданным займам;
– за использование банком свободных денежных средств, находящихся на счете организации, и т. п. 

Проценты к получению

Суммарный оборот по кредиту счета 91 «Прочие доходы и расходы» субсчет «Прочие доходы» за минусом:
– оборотов по кредиту счета 91 в части данных о доходах от участия в других организациях и процентах к получению;
– оборотов по дебету счета 91 субсчет «Прочие расходы» в части начисленного налога на добавленную стоимость (в корреспонденции со счетом 68 субсчет «Расчеты по НДС»)

Прочие доходы

Прочие расходы

2350

Суммарный оборот по дебету счета 91 «Прочие доходы и расходы» субсчет «Прочие расходы» за минусом:
– данных по строке 2330;
– оборотов по дебету счета 91 субсчет «Прочие расходы» в части начисленного налога на добавленную стоимость (в корреспонденции со счетом 68 субсчет «Расчеты по НДС»)

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Налоги на прибыль (доходы)

2410

Организация на общем режиме отражает разницу между суммарными оборотами по дебету и кредиту счета 68 «Расчеты по налогам и сборам» субсчет «Расчеты по текущему налогу на прибыль» в корреспонденции со счетом 99 «Прибыли и убытки»

Текущий налог на прибыль

Показатель должен соответствовать сумме налога на прибыль, отраженной в листе 02 декларации по налогу на прибыль
Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Организация на спецрежиме отражает разницу между суммарными оборотами по дебету и кредиту счета 68 «Расчеты по налогам и сборам» субсчет «Расчеты по единому налогу» в корреспонденции со счетом 99 «Прибыли и убытки»

Единый налог, уплачиваемый в связи с применением спецрежима

Показатель укажите в круглых скобках (без знака минус)

Чистая прибыль (убыток)

2400

Строка 2110 – строка 2120 – строка 2330 + строка 2340 – строка 2350 – строка 2410

Показатель должен быть равен конечному сальдо по счету 99 «Прибыли и убытки», который списывается на счет 84 «Нераспределенная прибыль (непокрытый убыток)»

Отрицательное значение показателя укажите в круглых скобках (без знака минус)

Источник: Главбух

ART: Неделя 2 Лекционные карточки

Цвет — это элемент искусства, относящийся к отраженному свету. Теория цвета определяется как теория, потому что ее нельзя доказать. Теории общеприняты, несмотря на то, что они не могут быть доказаны. Законы принимаются, потому что их можно доказать.

Имеются тома и тома информации о цвете. Эта страница, хотя и обстоятельная, представит теорию цвета в «легкой для понимания» манере. Это захватывающая, постоянно меняющаяся наука. Цвет влияет на то, как мы относимся к объектам, как ведем себя и как наше тело реагирует на обстоятельства.Чтобы узнать больше об этом, нажмите здесь> Некоторые интересные факты о цвете.

Что такое теория цвета?
Если упростить теорию цвета, ее можно разбить на 3 части: цветовое колесо, значение цвета и цветовые схемы.

Каждая часть теории цвета основывается на предыдущей. Полное понимание каждого раздела теории цвета поможет вам лучше понять его важность в создании искусства.

Теория цвета. Часть 1 — Цветовое колесо
Цветовое колесо было разработано сэром Исааком Ньютоном, взяв цветовую гамму и согнув ее в круг.Если вы проследите за цветовым кругом, вы найдете тот же порядок цветового спектра — красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго (сине-фиолетовый) и фиолетовый. Некоторые помнят его под аббревиатурой ROY G. BIV.

Цветовой круг состоит из трех различных типов цветов — основного, дополнительного и третичного.

Основные цвета — красный, желтый и синий. Их называют первичными по нескольким причинам. Во-первых, нельзя смешивать два цвета для создания основного цвета. Другими словами, основные цвета можно создать только с помощью натуральных пигментов.Во-вторых, все остальные цвета на цветовом круге могут быть созданы путем смешивания основных цветов.

Вторичные цвета — оранжевый, зеленый и фиолетовый. Вторичные цвета создаются путем смешивания равных частей любых двух основных цветов. Желтый и синий дадут вам зеленый цвет. Красный и синий создадут пурпурный (фиолетовый). Красный и желтый дадут вам оранжевый.

Третичные цвета создаются путем смешивания равных частей вторичного цвета и основного цвета. Существует шесть третичных цветов: красно-фиолетовый, красно-оранжевый, сине-зеленый, желто-зеленый, сине-фиолетовый и желто-оранжевый.Обратите внимание, что правильным способом обозначения третичных цветов является перечисление первичного цвета первым, а вторичного цвета — вторым.

Щелкните изображение ниже, чтобы ознакомиться с интерактивным цветовым кругом …

Теория цвета, часть 2 — значения цвета

Вторая часть теории цвета имеет дело со значениями цвета. Ценность — это темнота или светлота цвета. При работе с чистым цветом (оттенком) на значение можно повлиять, добавив к цвету белый или черный цвет. Добавление белого к цвету дает оттенок…

Добавление серого к цвету влияет на интенсивность цвета. Интенсивность связана с ценностью.

Теория цвета, часть 3 — Цветовые схемы
Цветовые схемы — это способ интеллектуального объединения цветов

Монохроматический — буквально означает один (моно) цвет (цветность). Итак, монохромная цветовая схема
состоит из одного цвета, его оттенков и оттенков.

Аналогичные цвета — это цвета, расположенные рядом друг с другом на цветовом круге.

При использовании в качестве цветовой схемы аналогичные цвета могут быть драматичными.Бывший. Синий, сине-зеленый, зеленый и желто-зеленый; красный, красно-пурпурный, пурпурный, сине-пурпурный

Дополнительные цвета — это цвета, расположенные прямо напротив друг друга на цветовом круге. Дополнительная цветовая схема обеспечивает сильный контраст. Бывший. Синий и оранжевый,
красный и зеленый, желто-зеленый и красно-фиолетовый.

Цветовые триады — состоят из трех цветов на цветовом круге, которые расположены на равном расстоянии
друг от друга. Бывший. Красный, синий и желтый или оранжевый, зеленый и фиолетовый.

Разделенные дополнительные цветовые схемы состоят из цвета и дополняют
ближайших аналогичных цветов.Ex Синий, желто-оранжевый и красно-оранжевый. Красно-оранжевый,
красно-фиолетовый, зеленый.

Теплые цвета — цвета, которые обычно ассоциируются с теплыми вещами. Бывший. Красный, желтый,
оранжевый

Холодные цвета — цвета, которые обычно ассоциируются с классными вещами. Бывший. Синий, фиолетовый, зеленый

Термины и определения теории цвета

Цвет — элемент искусства, полученный из отраженного света. Мы видим цвет, потому что световые волны
отражаются от предметов к вашим глазам.

Цветовой круг — цветовая гамма, изогнутая в круг.

Основные цвета — самые основные цвета на цветовом круге: красный, желтый и синий.
Эти цвета нельзя получить путем смешивания

Вторичные цвета — цвета, полученные путем смешивания двух основных цветов.
Оранжевый, зеленый и фиолетовый (пурпурный)

Третичные цвета — цвета, полученные путем смешивания основного цвета со второстепенным.

Оттенок — название цвета.
Интенсивность — яркость или тусклость цвета. НЕ ПУТИТЕ ИНТЕНСИВНОСТЬ
СО ЦЕННОСТЬЮ.

Значение цвета — темнота или светлота цвета. Ex pink — это оттенок красного

Оттенки — создаются путем добавления белого к цвету

Оттенки — создаются путем добавления черного к цвету

Оптический цвет — цвет, который люди фактически воспринимают, также называемый локальным цветом.

Произвольный цвет — цвета, выбранные художником для выражения чувств или настроения.

Анализ передачи и управления энергетической волны в телеоперации с отражением силы на основе соединенной линии электропередачи

[1] К.Гольдберг: Робот в саду: телепистомология и Интернет-робот. (Массачусетс: MIT Press, Кембридж, 2000), стр: 1-6.

[2] П.С. Лум, К.Г. Бургар и П. Шор: Доказательства улучшения паттернов мышечной активации после повторного обучения достижению движений с помощью роботизированной системы MIME у субъектов с постинсультным гемипарезом, IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng, Vol. 12 (2004).

DOI: 10.1109 / tnsre.2004.827225

[3] Влахос.К., Варфоломеос. П. и Пападопулос. E: Тактильная среда телеманипуляции для микромехатронного устройства, управляемого вибратоином, IEEE / ASME Int. Конф. on Advanced Intelligent Mechatronics, ETH Zurich, Switzerland, (2007), стр: 1-6.

DOI: 10.1109 / aim.2007.4412589

[4] М.Таваколи, Р.В. Пател и М. Моаллем: Двустороннее управление телеоператором для пальпации мягких тканей: дизайн и эксперименты, Труды Международной конференции IEEE 2006 года по робототехнике и автоматизации, (2006), стр: 3280-328.

DOI: 10.1109 / robot.2006.1642202

[5] Ствин М.R: Один год Puma Painting: Site Experiences, Конференция SPIE по телеманипуляторам и технологиям телеприсутствия VI, (1999), стр: 200-209.

DOI: 10.1117 / 12.369281

[6] Дж.Дж. Чен, W.Y. Хуан, А.Г. Сонг: Плоды исследований в области телеоперационной системы дистанционного присутствия виртуальной реальности, Китайский журнал датчиков и исполнительных механизмов, Vol. 3 (2001), стр: 230 ~ 236 (на китайском языке).

[7] Сагир Мунир, Уэйн Дж.Книга: Интернет-операторы с использованием волновых переменных с прогнозированием, транзакции IEEE / ASME в мехатронике. Vol. 7, No. 2, (2002), p: 124-133.

DOI: 10.1109 / tmech.2002.1011249

[8] М.Мицуиси, Н. Сугита и П. Питакватчара: Режимы усиления с силовой обратной связью в лапароскопической минимально инвазивной телехирургической системе, IEEE / ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 12, No. 4, (2007), p: 447-454.

DOI: 10.1109 / tmech.2007.

8

[9] Ранатунга Араччилаге Руван Чандра ГОПУРА, КИГУЧИ Кадзуо, Робот-экзоскелет для ассистента движения предплечья и запястья человека, Журнал усовершенствованного механического проектирования, систем и производства, Vol.2, No. 6, (2008), p: 1067-1083.

DOI: 10.1299 / jamdsm.2.1067

[10] Уэки, Сатоши Нисимото, Ютака Абэ и др.: Разработка упражнения в виртуальной реальности робота-ассистента движения руки для реабилитационной терапии с помощью управления самодвижением пациента.30-я ежегодная международная конференция IEEE, (2008 г.), стр. 4282-4285.

DOI: 10.1109 / iembs.2008.4650156

[11] ЦУДЗИУТИ Нобутака, КОИЗУМИ Такаяки, НИСИНО Шинья и др.: Разработка пневматической руки робота и построение системы ведущий-ведомый. Журнал системного проектирования и динамики, Vol. 2, № 6, (2008), стр: 1306-1315.

DOI: 10.1299 / jsdd.2.1306

[12] Лангенбург С.Е., Найт С.Г. и Кляйн М.Д .: Роботизированная хирургия: обновление, журнал долгосрочных эффектов медицинских имплантатов.Vol. 13, No. 5, (2003), p: 429-436.

DOI: 10.1615 / jlongtermeffmedimplants.v13.i5.80

[13] М.С. Кейроз, Д. М. Дюсон и М. Агарвал: Адаптивное управление роботами-манипуляторами с модульностью закона контроллера / обновления. Automatica, Vol. 35, No. 8 (1999), p: 1379-1390.

DOI: 10.1016 / s0005-1098 (99) 00048-5

[14] С.Дж. Ли, Йошио ИНОУЭ, Т. Лю и др. Разработка и реализация компактной роботизированной системы ведущий-ведомый с силовой обратной связью и рециркуляцией энергии, Журнал системного проектирования и динамики, Vol. 4, No. 1, (2010), pp. 13-25.

DOI: 10.1299 / jsdd.4.13

[15] ИКС.Дж. Цзин, Д.Л. Тан и Ю. Ван: Подход LMI к стабильности систем с серьезной временной задержкой, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 49, No. 7, (2004), p: 1192 — 1195.

DOI: 10.1109 / tac.2004.831109

[16] Ф.Ф. Чжан, X.H. Се, З.Дж. Ду и Л. Солнце: теория и применение прогнозирования волн, журнал Харбинского технологического института , Vol. 40, No. 11, (2008), p: 1726-1731.

Волоконно-оптические возвратные потери (ORL) и тестирование отражения | Fluke Networks

Начиная с версии программного обеспечения 1.8, OptiFiber может измерять оптические возвратные потери.Оптические возвратные потери для отдельных событий, то есть отражение выше уровня обратного рассеяния волокна относительно импульса источника, называются отражательной способностью. Оптические возвратные потери даются в единицах дБ и всегда имеют отрицательное значение для пассивной оптики, причем значения, близкие к 0, представляют большие отражения (более плохие соединения).

Обратные потери для всего тестируемого волокна, включая обратное рассеяние и отражения волокна относительно импульса источника, называются оптическими возвратными потерями (ORL). Он также указывается в единицах дБ, но всегда имеет положительное значение, причем значения, близкие к 0 дБ, представляют большее количество отраженного света.

В этом документе обсуждаются ограничения на эти измерения оптических возвратных потерь.

Существует предел диапазона значений, которые могут быть измерены для оптического отражения. Максимальный оптический коэффициент отражения ограничен местом насыщения сигнала в верхней части кривой. Минимальная оптическая отражательная способность ограничена тем, что сигнал слишком мал по сравнению с шумом, который не может быть обнаружен. Точно так же ORL ограничивается, когда какая-либо часть сигнала насыщается или вся кривая не захватывается (например, когда нет недостаточного динамического диапазона).
Указанные пределы являются типичными. Диапазон измерения оптического отражения зависит от ряда факторов: длины волны, ширины импульса, коэффициента обратного рассеяния, затухания и динамического диапазона.

Пределы, перечисленные в таблице, основаны на использовании значений FOTP-8 по умолчанию для коэффициента обратного рассеяния. Использование других значений не должно сильно влиять на максимальные пределы, если значение коэффициента обратного рассеяния является точным для тестируемого волокна, а уровень обратного рассеяния как минимум на 2 дБ ниже уровня насыщения (верхняя часть кривой).
Для минимального предела отражательной способности коэффициент обратного рассеяния имеет прямое влияние, что можно увидеть, сравнив волокна диаметром 62,5 мм и 50 мм. Однако, когда уровень обратного рассеяния приближается к минимальному уровню шума (нижняя часть кривой), повышенный шум ограничивает обнаружение небольших отражений.

Термин «ближний конец» подразумевает незначительное затухание в волокне, которое ожидается для отражений вблизи порта OTDR (скажем, в пределах 100 метров) с хорошими соединениями, низкими вносимыми потерями и небольшим затуханием в волокне.На больших расстояниях можно измерить более высокие коэффициенты отражения. В качестве крайнего примера, для одномодовых волокон, использующих самую большую ширину импульса (1000 нс), отражение, имеющее уровень обратного рассеяния около минимального уровня шума, может быть измерено примерно до -20 дБ. Однако, когда уровень обратного рассеяния находится в пределах 5 дБ выше минимального уровня шума, в шуме скрываются более мелкие отражения. Минимальный предел отражений на уровне минимального шума на 7 дБ выше, чем указано в таблице.

Уровень минимального шума зависит от динамического диапазона (начальный уровень обратного рассеяния выше минимального уровня шума), который может варьироваться в зависимости от прибора.Максимальный коэффициент отражения зависит от того, где находится начальный уровень обратного рассеяния относительно уровня насыщения (вершина кривой). Это также может варьироваться в зависимости от инструмента. Значения, перечисленные в таблице, относятся к типичным приборам.

Типичные коэффициенты отражения

Для сравнения, вот некоторые типичные коэффициенты отражения:

  • Конец волокна с плоским сколом: -14 дБ
  • Хорошее многомодовое соединение с ПК: -35 дБ или ниже
  • Хорошее одномодовое соединение с ПК: -50 дБ или ниже
  • Хорошее соединение с полировкой: -60 дБ или ниже
  • Хорошее сварное соединение: -60 дБ или ниже

Просмотр коэффициента отражения и ORL

ORL можно найти, нажав F3 Просмотреть подробности и пролистав экран вниз.Чтобы увидеть отражение, нажмите F3 для просмотра отдельных событий и прокрутите страницу вниз.

Лучший соединитель с низким коэффициентом отражения — это соединитель с полировкой под углом (APC). Разъемы APC имеют коэффициент отражения -65 дБ или выше. Разъемы с низким коэффициентом отражения важны для всей системы, а не только для внешнего интерфейса. Внешний разъем, однако, не изолирует сильные отражения от других отражающих компонентов; скорее, он просто не вносит значительного отраженного сигнала.

4. Теория — Введение в климатологию

Мы видели, как изменился глобальный климат, и узнали, что некоторые из этих изменений были связаны с форсировками, и обратными связями , такими как концентрации CO в атмосфере 2 и сезонное распределение солнечной радиации. Теперь мы хотим перейти к количественному пониманию того, почему меняется климат. Для этого мы рассмотрим энергетический баланс Земли, рассмотрим, что такое электромагнитное излучение, как оно взаимодействует с веществом, как проходит через атмосферу и как это создает парниковый эффект.Но сначала мы кратко обсудим общее уравнение бюджета, потому что оно широко используется учеными и будет использоваться в разных случаях на протяжении всей книги.

Вставка 1: Бюджетное уравнение

Ученые любят отслеживать вещи: энергию, воду, углерод, что угодно, потому что это позволяет им использовать законы сохранения. В физике, например, есть закон сохранения энергии. Это первый закон термодинамики, который гласит, что энергия не может быть разрушена или создана; он может только переходить от одного объекта к другому или переходить от одного объекта к другому.Точно так же общее количество воды и углерода на Земле сохраняется, хотя они могут менять форму или перетекать от одного компонента к другому. Для начала нам нужно четко определенное количество интересов. Назовем это количество X . Это может быть энергия, вода, углерод или что-то еще, подчиняющееся закону сохранения. Он может быть ограничен определенной частью или компонентом климатической системы, например вода в криосфере. Математически уравнение бюджета можно записать как

(B1.1)

, где дифференциалы ∂ обозначают бесконечно малое изменение, t — время, I — вход, а O — выход. Левая часть этого уравнения — это скорость изменения X . На практике дифференциалы можно заменить конечными разностями (Δ), так что мы получаем

(B1.2)

Конечные разности можно легко вычислить: Δ X = X 2 X 1 и Δ t = t 2 t 1 .Здесь X 1 соответствует количеству X в момент времени t 1 и X 2 соответствует количеству X во время t 2 . Обратите внимание, что входы и выходы имеют единицы количества X , разделенные на время. Их часто называют флюсами .

Рисунок B1.1: Иллюстрация бюджетного уравнения. Ящик, содержащий сохраненную величину X, которая не включает внутренние источники или приемники, будет изменяться во времени в соответствии с внешними входами за вычетом выходов.

Различные коробки могут быть соединены таким образом, что выход одной коробки становится входом другой коробки.

Бюджет находится в балансе , если количество X не изменяется во времени. В этом случае Δ X = 0 и вход равен выходу:

(B1.3)

Приведем небольшой пример. Предположим, что ученик получает ежемесячную стипендию в размере 1000 и 400 долларов от родителей. Это входы на банковский счет студента в долларах в месяц I = 1000 долларов в месяц + 400 долларов в месяц = ​​1400 долларов в месяц.Результатами будут ежемесячные расходы студента. Допустим, он / она платит 400 долларов за обучение, 420 долларов за аренду, 390 долларов за еду и 100 долларов за книги (но не за эту), так что O = 400 долларов в месяц + 420 долларов в месяц + 390 долларов в месяц + 100 долларов в месяц. = 1310 долларов США в месяц. Скорость изменения его / ее банковского счета составляет ΔX / Δt = I — O = 1400 долларов в месяц — 1310 долларов в месяц = ​​90 долларов в месяц . Студент экономит 90 долларов в месяц.

Уравнение B1.2 может использоваться для прогнозирования количества X в момент времени t 2

(B1.4)

от его значения X 1 в момент времени t 1 , если входы и выходы известны. В моделировании климата этот метод, называемый прямым моделированием, используется для прогнозирования количеств в будущем на один временной шаг Δt за раз.

В нашем примере, если студент начинает в момент t 1 , скажем, в январе, с X 1 = 330 долларов на его / ее банковском счете, то мы можем предсказать, что в феврале у него / нее будет X 2 = 330 долларов США + (1400 долларов США в месяц — 1310 долларов США в месяц) × (1 месяц) = 330 долларов США + 90 долларов США = 420 долларов США.Отметим, что в этом случае временной шаг Δt = 1 месяц.

Энергетический баланс Земли определяется поступлением энергии от Солнца (солнечное излучение) и потерями энергии в космос из-за теплового или земного излучения , которое испускается самой Землей. Солнечное излучение имеет более короткие длины волн, чем земное излучение, потому что солнце горячее Земли. Чтобы понять это, рассмотрим спектр электромагнитного излучения (рис. 1). Электромагнитное излучение — это волны электрического и магнитного полей, которые могут проходить через вакуум и материю (например,грамм. воздух) со скоростью света ( c ). Это один из способов передачи энергии из одного места в другое. Длина волны электромагнитного излучения ( λ ), то есть расстояние от одного пика до следующего, изменяется более чем на 16 порядков. Видимый свет, длина волны которого составляет от примерно 400 нм (нанометров, 1 нм = 10 -9 м = одна миллионная миллиметра) до примерно 700 нм, занимает лишь небольшую часть всего спектра электромагнитного излучения.Частота ( ν ), умноженная на длину волны, равна скорости света c = ν λ .

Альберт Эйнштейн в 1905 году показал, что электромагнитное излучение обладает свойствами частиц. В современной квантовой физике легкая частица называется фотоном. Каждый фотон имеет дискретное количество энергии E = hv = hc / λ , что соответствует его длине волны, где h = 6,63 × 10 -34 Джс — постоянная Планка.Чем короче длина волны, тем выше энергия. Фотоны высокой энергии в ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах длин волн могут быть вредными для биологических организмов, поскольку они могут разрушать органические молекулы, такие как ДНК.

Рисунок 1: Спектр электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение варьируется от радиоволн с длинами волн в сотни метров и более до гамма-лучей с длинами волн от 10 до 12 м, что размером с ядро ​​атома.

Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом зависит от длины волны излучения.Молекулы имеют разные дискретные энергетические состояния, и они могут переходить из одного состояния в другое, поглощая или испуская фотон на длине волны, соответствующей этой разнице энергий (рис. 2). Поглощение (захват) фотона приводит к переходу из более низкого энергетического состояния в более высокое. Обратите внимание, что после поглощения фотон уходит, а его энергия добавляется к молекуле. Излучение (высвобождение) фотона приводит к переходу из более высокого состояния в более низкое (изменение направления стрелок на верхней панели рис.2). Обратите внимание, что испускаемый фотон может иметь длину волны, отличную от длины волны поглощенного фотона. Если, например, УФ-фотон был поглощен и вызвал увеличение энергии молекулы из основного электронного состояния во второе возбужденное состояние, молекула может испустить два видимых фотона, первый из которых приводит к переходу от второго к возбужденному состоянию. сначала возбужденное электронное состояние, а затем еще одно, приводящее к переходу в основное состояние.

Рисунок 2: Взаимодействие электромагнитного излучения с молекулами.Вверху: Поглощение фотона высокой энергии с ультрафиолетовой или видимой длиной волны может привести к возбужденным электронным состояниям. Каждое возбужденное электронное энергетическое состояние имеет подсостояния с разными колебательными уровнями. Поглощая более низкую энергию, инфракрасный фотон может возбуждать колебательный уровень без изменения электронного состояния. Внизу: Поглощение фотонов низкой энергии в микроволновом или инфракрасном диапазоне длин волн может приводить к вращению или вибрации молекул, тогда как фотоны высокой энергии в ультрафиолетовом диапазоне могут разрушать молекулы.С сайта wag.caltech.edu.

В физике черное тело — это идеализированный объект, который может поглощать и излучать излучение на всех частотах. Черное тело излучает излучение согласно закону Планка (рис. 3). В экспериментах по классической физике для изучения его свойств используется закрытый ящик, покрытый изнутри графитом. В нем есть только небольшое отверстие для измерения излучения, выходящего из коробки. Хотя черное тело — это идеализация, многие объекты ведут себя как черное тело.Даже свежий снег. Или солнце.

Рисунок 3: Интенсивность излучения абсолютно черного тела (произвольные единицы) согласно закону Планка в зависимости от его длины волны (в нм на верхней панели и в мкм (микрометрах, 1 мкм = 10 -6 м = 1000 нм) внизу) панель). Температура Солнца составляет около 6000 К, с максимумом в видимой части спектра. Синяя кривая на верхней панели показывает закон Вина, который описывает, как максимум перемещается в сторону больших длин волн при более низких температурах.На нижней панели показаны кривые, представляющие температуры Солнца (6000 К) и Земли (303 К). Обратите внимание, что на нижней панели используется логарифмическая ось x и что значения для солнца (левая шкала) примерно на 6 порядков больше, чем для Земли (правая шкала). Верхнее изображение с сайта periodni.com, нижнее изображение с сайта learningweather.psu.edu.

Интеграция общих частот кривой Планка дает закон Стефана-Больцмана

(1)

, в котором говорится, что полный поток энергии F в ваттах на квадратный метр (Wm -2 ), излучаемый объектом, пропорционален абсолютной температуре объекта T в единицах Кельвина (K) относительно мощность четыре.Константа Стефана Больцмана составляет σ = 5,67 × 10 -8 Wm -2 K -4 и ε — коэффициент излучения (0 < ε <1), константа для конкретного материала, которая позволяет для отклонений от идеального поведения абсолютно черного тела (для которого ε = 1). Для ε = 1, F представляет собой площадь под кривой Планка. Коэффициент излучения для льда составляет 0,97, для воды — 0,96, а для снега — от 0,8 до 0,9. Таким образом, вода и лед — почти идеальные черные тела, тогда как для снега приближение менее совершенное, но все же хорошее.Материалы с высокой отражающей способностью, такие как полированное серебро ( ε = 0,02) и алюминиевая фольга ( ε = 0,03), имеют низкие коэффициенты излучения.

Уравнение (1) утверждает, что любой объект с температурой выше абсолютного нуля излучает энергию. Излучаемая энергия быстро увеличивается с температурой. Например. удвоение температуры приведет к увеличению его излучения энергии в 2 раза 4 = 16.

Вставка 2: Модель баланса энергии Земли 1 (голая скала)

Рисунок B2.1: Иллюстрация модели энергетического баланса «голой скалы». Желтые стрелки указывают на солнечную радиацию. Красная стрелка представляет собой земное излучение.

Теперь мы можем попытаться построить простую модель баланса энергии Земли. Вложенная энергия — это поглощенное солнечное излучение ( ASR ). Выходная энергия — это испускаемое земное излучение ( ETR ). Таким образом, уравнение B1.3 становится

(B2.1)

Поглощенная солнечная радиация может быть рассчитана из общей солнечной освещенности ( TSI = 1370 Вт · м -2 ), которая представляет собой поток солнечного излучения через плоскость, перпендикулярную солнечным лучам.( TSI также иногда называют солнечной постоянной, хотя она не постоянная, но немного меняется, как мы увидим ниже.) Поскольку Земля — ​​вращающаяся сфера, количество получаемого излучения на площадь составляет S = TSI /4 = 342 Втм -2 , потому что площадь сферы в 4 раза больше площади диска того же радиуса.

Часть падающего солнечного излучения отражается в космос яркими поверхностями, такими как облака или снег. Эта часть называется , альбедо ( a ) или отражательная способность.Среднее альбедо Земли составляет около a = 0,3. Это означает, что треть падающего солнечного излучения отражается в космос и не способствует нагреванию климатической системы. Следовательно, ASR = (1- a ) S = 240 Вт · м -2 . Предполагая, что Земля — ​​идеальное черное тело ETR = σT 4 . С помощью этого уравнения B2.1 становится

(B2.2)

, и мы можем найти T = ((1- a ) S / σ) 1/4 .Вставка вышеуказанных значений для a , S и σ дает T = 255 K или T = -18 ° C, предполагая, что Земля полностью замерзнет, ​​как показано на ледяных щитах, движущихся от полюса к экватор на анимации выше. Это, конечно, не то, что происходит в реальном мире, и фактическая средняя температура поверхности Земли, которая составляет около 15 ° C, намного выше. Что не так с этой моделью? Это голый камень без атмосферы! Модель хорошо работает для планет без или с очень тонкой атмосферой, таких как Марс, но не работает для планет с толстой атмосферой с газами, поглощающими инфракрасное излучение, такими как Венера или Земля.

Как объясняется в этом (1,5 часа) документальном фильме (обсуждение вклада Фурье начинается в 9:52), концепция энергетического баланса Земли восходит к 200-летней давности французского ученого Жана-Батиста Фурье.

Температура — это макроскопическое выражение молекулярных движений в веществе. В любом веществе, таком как идеальный газ, изображенный на рис. 4, молекулы постоянно находятся в движении. Они сталкиваются друг с другом и таким образом обмениваются энергией. Одиночная молекула иногда медленная, а иногда быстрая, но их средняя скорость определяет температуру газа.Точнее, температура идеального газа T ~ E пропорциональна средней кинетической энергии его молекул. Чем быстрее они движутся, тем выше температура. При температуре абсолютного нуля T = 0 K все движения прекратятся.

Рисунок 4: Анимация молекулярных движений в идеальном газе. С сайта en.wikipedia.org.

На нижней панели рис. (3) показаны кривые черного тела для температур, характерных для Солнца и Земли. Из-за более низкой температуры Земли пик излучения возникает на более длинных волнах около 10 мкм в инфракрасной части спектра.Пик солнечного излучения составляет около 0,5 мкм в видимой части спектра, но оно также испускает излучение в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах. Солнечный свет в верхних слоях атмосферы почти идеально описывается кривой черного тела (рис. 5). Часть солнечного излучения поглощается газами в атмосфере, но большая часть передается.

Рис. 5. Спектры солнечного излучения для падающего солнечного света в верхней части атмосферы (желтый), на уровне моря (красный) и кривая черного тела (серая). Из en.wikipedia.org.

Поглощение водяным паром в инфракрасном диапазоне и озоном (O 3 ) в ультрафиолете и рассеяние света удаляют 25-30% солнечного излучения до того, как оно попадает на поверхность (рис. 6). С другой стороны, для излучения Земли полное поглощение на 70-85% намного больше. Наиболее важными поглотителями в инфракрасном диапазоне являются водяной пар и CO 2 , тогда как кислород / озон, метан и закись азота поглощают меньшие количества. Газы, поглощающие инфракрасное излучение, называются парниковыми газами .Существует только относительно узкое окно около 10 мкм, через которое атмосфера Земли пропускает излучение без особого поглощения. Таким образом, атмосфера Земли в основном прозрачна для солнечной радиации, тогда как она в основном непрозрачна для земной радиации.

Рисунок 6: Излучение, передаваемое и поглощаемое безоблачной атмосферой. Левая часть рисунка показывает солнечную радиацию, а правая часть — радиацию Земли. Кривая черного тела при 5525 K (красная кривая на верхней панели) представляет падающую (падающую) солнечную радиацию в верхних слоях атмосферы.Область, закрашенная красным, — это излучение, прошедшее через атмосферу. Разница между ними (белая область между красной кривой и красной областью) — это количество, поглощаемое атмосферой. Кривые черного тела для излучения Земли показаны для трех температур (210, 260 и 310 К) и представляют собой восходящее излучение от поверхности. Это ключевой показатель. С сайта commons.wikimedia.org

Почему только определенные газы в атмосфере поглощают инфракрасное излучение? Ведь азота (N 2 ) и кислорода (O 2 ) в атмосфере намного больше, чем водяного пара и CO 2 (рис.7). Однако газообразный азот и кислород состоят из двух атомов одного и того же элемента. Следовательно, у них нет электрического дипольного момента, который имеет решающее значение для взаимодействия с электромагнитным излучением. С другой стороны, молекулы газа, состоящие из различных элементов, таких как вода или CO 2 , обладают дипольными моментами и могут взаимодействовать с электромагнитным излучением. Поскольку CO 2 является линейной и симметричной молекулой, у нее нет постоянного дипольного момента. Однако во время определенных режимов колебаний (рис.7) он достигает дипольного момента и может поглощать и излучать инфракрасное излучение. Детальные спектроскопические измерения коэффициентов поглощения показывают тысячи отдельных пиков в спектрах водяного пара и CO 2 , вызванных взаимодействием колебательных мод с вращательными и уширением линий в результате столкновений (например, Pierrehumbert, 2011). Эти данные используются подробными построчными моделями переноса излучения для моделирования атмосферного пропускания, поглощения и излучения излучения на отдельных длинах волн.

Рисунок 7:
Слева: Состав сухой атмосферы. Водяной пар, которого нет на изображении, варьируется в широких пределах, но в среднем составляет около 1% тропосферы.
Справа вверху: Режимы колебаний СО 2 . Черные кружки в центре представляют атом углерода, который несет положительный заряд, тогда как атомы кислорода (белые) несут отрицательный заряд. Асимметричная мода растяжения (b) и мода изгиба (c) приводят к электрическому дипольному моменту, тогда как симметричная мода растяжения (a) нет.Режимы (b) и (c) соответствуют пикам поглощения около 4 и 15 мкм соответственно (рис. 6).
Внизу справа: Режимы колебаний H 2 O. Красные шары в центре представляют отрицательно заряженный атом кислорода, а белые шары — положительно заряженные атомы водорода. Из-за своего угла он имеет постоянный дипольный момент и различные режимы вибрации и вращения.

Рисунок 7:
Слева: Состав сухой атмосферы.Водяной пар, которого нет на изображении, варьируется в широких пределах, но в среднем составляет около 1% тропосферы.
Справа вверху: Режимы колебаний СО 2 . Черные кружки в центре представляют атом углерода, который несет положительный заряд, тогда как атомы кислорода (белые) несут отрицательный заряд. Асимметричная мода растяжения (b) и мода изгиба (c) приводят к электрическому дипольному моменту, тогда как симметричная мода растяжения (a) нет. Режимы (b) и (c) соответствуют пикам поглощения около 4 и 15 мкм соответственно (рис.6).
Внизу справа: Режимы колебаний H 2 O. Красные шары в центре представляют отрицательно заряженный атом кислорода, а белые шары — положительно заряженные атомы водорода. Из-за своего угла он имеет постоянный дипольный момент и различные режимы вибрации и вращения.

Поглощение (испускание) излучения атмосферой ведет к увеличению (понижению) ее температуры. В состоянии равновесия атмосфера будет излучать столько же энергии, сколько поглощает, но она будет излучать излучение во всех направлениях, половина которого идет вниз и увеличивает тепловой поток к поверхности.Этот дополнительный тепловой поток из атмосферы нагревает поверхность. Это парниковый эффект.

Атмосфера, в которой учитываются только радиационные тепловые потоки и которая была совершенно прозрачной в видимом и полностью поглощающей инфракрасные области, привела бы к гораздо более высокой температуре поверхности, чем наша нынешняя Земля (см. Рамку «Идеальная модель теплицы» ниже). Также легко показать, что добавление большего количества поглощающих слоев приведет к дальнейшему увеличению температуры поверхности до T s = ( n + 1) 1/4 T 1 , где T 1 = 255 K — температура самого верхнего из n слоев.Для двух слоев T s = 335 K, а температура промежуточного атмосферного слоя составляет T 2 = 303 K. Это можно назвать «супер тепличной моделью». Таким образом, даже несмотря на то, что инфракрасное излучение от поверхности не может уйти в космос уже с одним идеально поглощающим слоем, добавление большего количества поглощающих слоев еще больше увеличивает температуру поверхности, потому что это изолирует поверхность дальше от верха, которая всегда будет при 255 К. В науках об атмосфере этот процесс называется увеличением оптической толщины атмосферы.

Вставка 3: Модель энергетического баланса Земли 2 (Идеальная теплица)

Поскольку атмосфера Земли поглощает большую часть земной радиации, испускаемой с поверхности, мы можем изменить нашу модель энергетического баланса «голой скалы», добавив идеально поглощающую атмосферу. Как и в модели «Голая скала», энергетический баланс в верхних слоях атмосферы дает нам температуру излучения планеты, которую мы теперь интерпретируем как температуру атмосферы T a = 255 K. Теперь мы имеем дополнительное уравнение баланса энергии атмосферы.В состоянии равновесия общее испускаемое земное излучение из атмосферы (дважды ETR a = σT a 4 , так как один ETR a идет вниз, а другой — вверх) должно равняться поглощенному излучению. приходящий с поверхности ( ETR s = σT s 4 ). Это дает нам температуру поверхности T с = 2 1/4 T a = 303 K, что слишком тепло по сравнению с реальным миром.

Рисунок B3.1: То же, что и рисунок B2.1, но для модели «Perfect Greenhouse».

В отличие от модели «Perfect Greenhouse», атмосфера Земли действительно поглощает часть солнечной радиации, она пропускает часть инфракрасного излучения и, что важно, нагревается за счет неизлучающих потоков с поверхности (рис. 8). Фактически, если рассматривать только радиационные потоки (солнечные и земные), приземные температуры оказываются намного выше, чем они есть в настоящее время, а температуры в верхних слоях тропосферы слишком низкие (Manabe and Strickler, 1964).Однако нагревание поверхности поглощенным солнечным и земным излучением заставляет воздух у поверхности нагреваться и подниматься, вызывая конвекцию . Конвективные движения вызывают передачу как ощутимой, , так и скрытой тепла с поверхности на более высокие уровни в атмосфере. Большая часть этой безызлучательной теплопередачи находится в форме скрытой теплоты. Испарение охлаждает поверхность, а конденсат нагревает атмосферу наверху. Таким образом, энергетический и водный циклы на Земле взаимосвязаны.

Рисунок 8: Энергетический баланс Земли, рассчитанный на основе современных наблюдений и моделей. По материалам Trenberth et al. (2009).

Нисходящее земное излучение из атмосферы является самым большим поступлением тепла к поверхности. Фактически, она более чем в два раза превышает поглощенную солнечную радиацию. Это иллюстрирует важное влияние парниковых газов и облаков на баланс поверхностной энергии. Парниковый эффект подобен одеялу, которое согревает нас ночью, уменьшая потери тепла. Точно так же стекло теплицы защищает от понижения температуры ночью.

Облака — практически идеальные поглотители и излучатели инфракрасного излучения. Поэтому облачные ночи обычно теплее, чем ночи при ясном небе. Важное влияние водяного пара на парниковый эффект можно ощутить, разбив лагерь в пустыне. Ночные температуры здесь часто бывают очень низкими из-за снижения парникового эффекта в сухом чистом воздухе пустыни.

Мы видели, как добавление парниковых газов в атмосферу увеличивает ее оптическую толщину и дополнительно изолирует поверхность сверху, что приводит к ее нагреванию.Но насколько он нагреется при заданном увеличении CO 2 или другого парникового газа? Чтобы ответить на этот вопрос и поскольку мы также хотим рассмотреть другие факторы изменения климата, мы вводим концепции радиационного воздействия и обратной связи. Эти концепции позволяют разделить различные механизмы, приводящие к изменению климата. Радиационное воздействие — это начальная реакция радиационных потоков в верхних слоях атмосферы. Его можно определить как изменение радиационного баланса в верхних слоях атмосферы (тропопауза) для данного изменения в одном конкретном процессе, который влияет на эти потоки, при этом все остальное остается постоянным.Примерами такого процесса являются изменения концентрации парниковых газов, аэрозолей или солнечного излучения.

Изменение радиационного баланса в верхних слоях атмосферы вызовет потепление, если воздействие положительное (больше поглощенной солнечной радиации или меньше испускаемой земной радиации), и вызовет охлаждение, если воздействие отрицательное (меньше поглощенной солнечной радиации). или более испускаемых в космос земных). Степень потепления или похолодания будет зависеть не только от силы воздействия, но и от процессов обратной связи в климатической системе.Обратная связь с климатом — это процесс, который усиливает (положительная обратная связь) или гасит (отрицательно) первоначальную температурную реакцию на заданное воздействие. Например. в ответ на повышение концентрации CO 2 температура поверхности повысится, что вызовет большее испарение и увеличение водяного пара в атмосфере. Поскольку водяной пар также является парниковым газом, это приведет к дополнительному потеплению. Таким образом, обратная связь по водяному пару положительна. Потепление или похолодание в результате одного конкретного воздействия и всех процессов обратной связи называется чувствительностью климата .Давайте обсудим некоторые из известных радиационных воздействий и процессов обратной связи более подробно.

Радиационные силы

Подробные модели переноса излучения могут использоваться для расчета радиационного воздействия для изменений атмосферных концентраций парниковых газов . Как показано на рис. (9) для CO 2 , оказывается, что форсирование логарифмически зависит от его концентрации (Ramaswamy et al., 2001)

(2)

, где C — это концентрация CO 2 , а C 0 — концентрация CO 2 в контрольном состоянии (например,грамм. доиндустриальный).

Рисунок 9: Радиационное воздействие (ΔF) в ваттах на квадратный метр как функция концентрации CO 2 в атмосфере ( C ) относительно контрольного значения (C 0 ) согласно уравнению. (2; черная толстая линия). Черные прямые линии указывают исходное состояние C = C 0 (ΔF = 0). Зеленые и красные пунктирные линии показывают текущее (2016 г.) состояние относительно доиндустриального C / C 0 = 400 ppm / 280 ppm = 1.4 (ΔF = 1,9 Вт · м -2 ) и для удвоения CO 2 (ΔF 2x = 3,7 Вт · м -2 ) соответственно.

Это означает, что радиационный эффект добавления определенного количества CO 2 в атмосферу будет тем меньше, чем больше CO 2 уже находится в атмосфере. Причина этого — насыщение пиков в спектре поглощения (рис. 6). Например. в центре пика на 15 мм все излучение от поверхности уже полностью поглощается. Увеличение CO 2 только увеличивает ширину пика.

Рис. 10: Вверху: атмосферные концентрации метана как функция времени. Вверху: Последние измерения воздуха на Мауна-Лоа.
Внизу: измерения керна льда, фирна и воздуха в Антарктиде. Обратите внимание, что большинство источников метана находится в северном полушарии, что приводит к более высоким концентрациям там по сравнению с южным полушарием.

Метан (CH 4 ) вырабатывается естественным путем на водно-болотных угодьях и в результате различных видов деятельности человека, например, в энергетической промышленности, на рисовых полях и в сельском хозяйстве (например,грамм. коровы). Он удаляется химической реакцией с радикалами ОН и имеет срок службы около 10 лет. Антропогенная деятельность увеличила концентрацию метана в атмосфере после промышленной революции более чем в два раза, с примерно 700 частей на миллиард до более чем 1600 частей на миллиард в настоящее время (рис. 10). В расчете на одну молекулу метан является гораздо более сильным парниковым газом, чем CO 2 , возможно, отчасти потому, что его основной пик поглощения около 8 мм менее насыщен, чем пик для CO 2 (рис.6). Однако, поскольку концентрации метана более чем на два порядка меньше концентраций CO 2 , его радиационное воздействие со времени промышленной революции составляет 0,5 Вт · м -2 , что меньше, чем у CO 2 . Как мы увидим ниже, CO 2 также имеет гораздо более длительный срок службы, чем метан, и поэтому он может накапливаться в течение длительного времени. Действительно, в то время как недавние измерения указывают на замедление темпов роста метана в атмосфере, CO 2 увеличивается с еще более высокими темпами (рис.8 в главе 2).

Аэрозоли — это мелкие частицы, взвешенные в воздухе. Естественные процессы, которые приводят к попаданию аэрозолей в атмосферу, — это пыльные бури и извержения вулканов. Сжигание нефти и угля людьми также приводит к выбросу аэрозолей в атмосферу. Аэрозоли оказывают на радиационный баланс Земли два основных эффекта. Они напрямую отражают солнечный свет обратно в космос (прямой эффект). Они также действуют как ядра конденсации облаков, поэтому могут создавать более яркие облака, которые также отражают больше солнечной радиации обратно в космос.Таким образом, как прямое, так и косвенное воздействие увеличенных аэрозолей приводит к охлаждению поверхности. Следовательно, форсирование аэрозоля отрицательно.

Крупные взрывные извержения вулканов могут привести к выбросу частиц пепла и газа, такого как диоксид серы (SO 2 ), в стратосферу, где они могут быстро распространиться на большие площади (рис. 11). В стратосфере SO 2 окисляется с образованием аэрозолей серной кислоты. Однако стратосферные аэрозоли в конечном итоге снова смешиваются с тропосферой и удаляются через атмосферные осадки или сухие осаждения.Время жизни вулканических аэрозолей в стратосфере составляет от нескольких месяцев до нескольких лет. Оценки радиационного воздействия от извержений вулканов зависят от извержения, но варьируются от нескольких отрицательных десятых ватт на квадратный метр до -3 или -4 Вт · м -2 для крупнейших извержений за последние 100 лет (рис. 12) .

Рис. 11: Последствия извержения вулканов.
Вверху: Измерения солнечного излучения, прошедшего в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайях.
В центре: фотография поднимающегося шлейфа пепла Пинатубо.
Внизу: Фотография с космического корабля «Шаттл» над Южной Америкой, сделанная 8 августа 1991 года, показывающая дисперсию аэрозолей от извержения Пинатубо в двух слоях стратосферы над верхней частью кучево-дождевых облаков.

Антропогенные аэрозоли выбрасываются в результате сжигания тропических лесов и ископаемого топлива. Последний в настоящее время является основным компонентом, производящим больше сульфатных аэрозолей, чем естественным образом.Концентрации аэрозолей выше в северном полушарии, где сосредоточена промышленная деятельность. Оценки радиационного воздействия неопределенны, но варьируются от -0,5 до -1,5 Вт · м -2 как для прямого, так и для косвенного воздействия (рис. 12, 13). Как правило, оценки аэрозольных воздействий более неопределенны, чем оценки для парниковых газов.

Интенсивность солнечного излучения зависит от 11-летнего цикла солнечных пятен. Прямые спутниковые наблюдения полной солнечной энергии показывают вариации около 1 Вт · м -2 между максимумами и минимумами солнечных пятен (рис.14). Для оценки радиационного воздействия TSI необходимо разделить на четыре, что дает примерно 0,25 Вт · м -2 . Более долгосрочные оценки вариаций TSI, основанные на циклах солнечных пятен, указывают на увеличение от минимума Маундера (1645-1715 гг.) До настоящего времени примерно на 1 Вт · м –2 . Результирующее усилие снова составляет около 0,25 Вт · м -2 .

Сравнение различных воздействий показывает, что в долгосрочных тенденциях последних 100 лет или около того преобладают антропогенные воздействия. Отрицательные воздействия от увеличения аэрозолей в некоторой степени компенсируют положительные воздействия от увеличения выбросов парниковых газов.Тем не менее, чистый эффект по-прежнему является положительным воздействием примерно на 2 Вт · м -2 . Вулканические воздействия носят эпизодический характер, и оценки солнечного воздействия намного меньше, чем оценки антропогенного воздействия.

Рисунок 12: Радиационные воздействия как функция времени. С сайта data.giss.nasa.gov. Рисунок 13: Сводка радиационных воздействий. Из IPCC (2013). Заштрихованные столбцы означают низкую уверенность и научное понимание.
Рис. 14: Вариации общей солнечной освещенности.
Вверху: измерения, основанные на различных спутниках, как функция времени.
Внизу: долгосрочные реконструкции.

Процессы обратной связи

Процесс обратной связи является модификатором изменения климата. Его можно определить как процесс, который может усиливать или ослаблять реакцию на начальное радиационное воздействие через контур обратной связи. В контуре обратной связи выход процесса используется для изменения входа (рис. 15). По определению, положительная обратная связь усиливается, а отрицательная обратная связь гасит реакцию.В нашем случае входом является радиационное воздействие (ΔF), а выходом — изменение средней глобальной температуры (ΔT).

Представьте, что вы говорите в микрофон. Процесс положительной обратной связи работает как усилитель, который делает ваш голос громче. Это может привести к неконтролируемому эффекту, если отсутствуют или присутствуют только слабые процессы отрицательной обратной связи. Если поднести микрофон слишком близко к динамику, эффект разноса может привести к громкому шуму. В начале истории Земли, примерно между 500 миллионами и 1 миллиардом лет назад, Земля, возможно, испытала эффект бегства на полностью покрытую льдом и снегом планету под названием «Земля-снежок», вызванный обратной связью между льдом и альбедо (см. Ниже).Примером процесса отрицательной обратной связи может быть разговор в подушку. Это сделает ваш голос тише. Отрицательная обратная связь стабилизирует. Это предотвращает эффект побега. В климатической системе действуют процессы как положительной, так и отрицательной обратной связи. (Попробуйте представить, что вы разговариваете в несколько подушек и микрофонов.) Ниже мы обсудим самые важные из них.

Предположим, что у нас есть начальное положительное воздействие ( ΔF > 0), как показано на рис. 15. В ответ температура в тропосфере повысится.Поскольку тропосфера хорошо перемешана, можно предположить, что потепление равномерное ( ΔT s = ΔT a > 0). Таким образом, верхняя тропосфера нагреется, что приведет к увеличению испускаемой земной радиации ( ΔETR a > 0) в космос. Повышенная потеря тепла препятствует нагнетанию и приводит к охлаждению. Это обратная связь Планка , , и она отрицательная. Равновесие будет достигнуто, если ΔETR a = ΔF .Поскольку ΔETR a = ETR a, f ETR a, i — это разница между окончательными ETR a, f = σ ( T a a + ΔT a ) 4 и начальный ETR a, i = 240 Вт · м -2 как рассчитано выше (например, рис. B2.1), мы можем рассчитать изменение температуры поверхности из-за форсирование и обратная связь Планка ΔT pl = ΔT a = [(ETR a, i + ΔF) / σ] 1/4 — T .Для удвоения атмосферного CO 2 ΔF = 3,7 Вт · м -2 это приводит к ΔT pl = 1 К.

Таким образом, если бы работала только обратная связь Планка, а все остальное было бы исправлено, удвоение CO 2 привело бы к потеплению примерно на 1 К. Однако более теплые температуры воздуха и поверхности океана также приведут к большему испарению. Количество водяного пара, которое может удерживать воздушный пакет, экспоненциально зависит от его температуры. Это соотношение, которое можно вывести из классической термодинамики, называется соотношением Клаузиуса-Клапейрона (рис.16). Поскольку большая часть Земли покрыта океанами, недостатка в воде для испарения нет. Следовательно, вероятно, что более теплые температуры воздуха приведут к увеличению количества водяного пара в атмосфере. Поскольку водяной пар является сильным парниковым газом, это приведет к дополнительному снижению количества исходящего длинноволнового излучения и, следовательно, к большему потеплению. Таким образом, обратная связь по водяному пару положительна. Если мы снова предположим, что изменение температуры равномерно с высотой, тропосфера нагреется на дополнительную величину ΔT wv из-за обратной связи по водяному пару (красная линия на рис.15).

Рисунок 16: Соотношение Клаузиуса-Клапейрона описывает количество водяного пара (в граммах воды на кг влажного воздуха), которое воздух при насыщении может удерживать, как функцию температуры. Водоудерживающая способность воздуха увеличивается примерно по экспоненте с температурой, так что нагревание на 1 градус Цельсия приводит к увеличению влажности на 7%. Все точки вдоль зеленой линии соответствуют 100% относительной влажности. Чем ниже точка ниже зеленой линии, тем ниже будет относительная влажность. Например. точка на полпути между зеленой линией и нулевой линией будет иметь относительную влажность 50%.

Повышенное количество водяного пара в атмосфере также подразумевает повышенный вертикальный перенос водяного пара и, следовательно, более скрытое тепловыделение на больших высотах, где происходит конденсация. Это нагревает воздух на высоте ΔT lr > 0. Напротив, на поверхности повышенное испарение приводит к охлаждению ΔT lr <0. Таким образом, градиент Γ = ΔT / Ожидается, что Δz , которая представляет собой изменение температуры в атмосфере с высотой, будет уменьшаться.Потепление верхних слоев атмосферы увеличит уходящую длинноволновую радиацию. Следовательно, как и обратная связь Planck, обратная связь с градиентной скоростью является отрицательной.

Поскольку и водяной пар, и обратная связь по градиентной скорости вызваны изменениями в гидрологическом цикле, они взаимосвязаны. Это приводит к уменьшению неопределенностей в климатических моделях, если рассматривать совокупную обратную связь по водяному пару и градиенту градиента, а не каждую обратную связь по отдельности (Soden and Held, 2006).

Повышение температуры поверхности также вызовет таяние снега и льда.Это уменьшает альбедо и, таким образом, увеличивает количество поглощенной солнечной радиации, что приведет к еще большему потеплению. Таким образом, обратная связь лед-альбедо положительна. Наша простая модель баланса энергии 2, представленная выше, может быть изменена, чтобы включить температурную зависимость альбедо, которая может демонстрировать неуправляемый переход к Земле как снежный ком и интересное поведение гистерезиса. Гистерезис означает, что состояние системы зависит не только от ее параметров, но и от ее истории. Переходы между состояниями могут быть быстрыми, даже если принуждение меняется медленно.

Потепление также, вероятно, изменит облака. Однако до сих пор не было идентифицировано четко понятого механизма, который позволил бы однозначно предсказать, как облака будут меняться в более теплом климате. Комплексные климатические модели предсказывают большой диапазон обратных связей облаков . Большинство из них положительные, но нельзя исключать отрицательный отзыв. Обратная связь с облаками является наименее понятным и наиболее неопределенным элементом климатических моделей. Это также источник наибольшей неопределенности для будущих климатических прогнозов.

Климатические модели могут использоваться для количественной оценки индивидуальных параметров обратной связи γ i . Они рассчитываются как изменение потока излучения в верхней части атмосферы ΔR i , деленное на изменение управляющей переменной Δx i : γ i = ΔR i / Δx i . Например. для количественной оценки обратной связи Планка управляющая переменная Δx i = ΔT является атмосферной температурой.Температура атмосферы повсюду увеличивается на ΔT = 1 K, а затем модель переноса излучения вычисляет ΔR в каждой точке сетки модели, то есть на всех широтах и ​​долготах, а затем усредняет по всему земному шару. Это приводит к ΔR pl и γ pl = ΔR pl / ΔT . Все индивидуальные параметры обратной связи могут быть добавлены для получения общей обратной связи γ = γ pl + γ wv + γ lr + γ ia + γ cl .Полная обратная связь должна быть отрицательной, чтобы избежать эффекта побега. Самая сильная и наиболее точно известная обратная связь — это обратная связь Планка, которая составляет около γ pl = −3,2 Вт · м -2 K -1 . Оценки для других обратных связей составляют примерно γ wv + γ lr ≅ +1 Wm -2 K -1 для комбинированных обратных связей водяного пара / градиентной скорости, γ ia = +0,3 Wm -2 K -1 для обратной связи лед-альбедо и γ cl = +0.8 Wm -2 K -1 для облачной обратной связи. Это дает для полной обратной связи γ значений от примерно -0,8 до примерно -1,6 Вт · м -2 . Параметр общей обратной связи можно использовать для расчета чувствительности климата.

Чувствительность к климату

Чувствительность климата ΔT 2 × обычно определяется как глобальное изменение температуры поверхности при удвоении атмосферного CO 2 в состоянии равновесия и включает все быстрые обратные связи, рассмотренные выше.Наилучшие текущие оценки составляют ΔT 2 × 3 K, однако он колеблется от примерно 1,5 до примерно 4,5 К. Эта большая неопределенность в основном связана с большой неопределенностью обратной связи по облаку. Иногда чувствительность климата S C = −1 / γ указывается в единицах K / (Вт · м -2 ). Поскольку нам хорошо известно форсирование удвоения CO 2 ΔF 2 × = 3,7 Вт · м -2 , одно можно вычислить на основе другого, используя S C = ΔT 2 × / ΔF 2 × .Для ΔT 2 × 3 K, S C ≅ 0,8 K / (Wm -2 ) и γ ≅ 1,2 Wm -2 K -1 . Обратите внимание, что медленные обратные связи, связанные с ростом и таянием ледяных щитов или изменениями в углеродном цикле, не включены в эти числа. Поскольку мы ожидаем, что эти отзывы также будут положительными, мы можем ожидать еще более высокой чувствительности климата в более длительных временных масштабах (от сотых до тысячных долей лет).

Наши определения радиационных воздействий и обратной связи, приведенные выше, не являются четкими.Они основаны на существующих климатических моделях и включенных в них процессах. Например, изменения концентраций CO 2 в атмосфере в течение длительного периода времени палеоклимата можно рассматривать как обратную связь, а не как принуждение, поскольку конечным фактором, вызывающим циклы ледникового периода, являются изменения параметров орбиты Земли и, следовательно, сезонное распределение солнечной радиации.

Вопросы

  • Что такое бюджетное уравнение? Опишите это своими словами.
  • Когда бюджет сбалансирован?
  • Что такое электромагнитное излучение?
  • Что такое фотон?
  • Какая из них имеет более короткие, а какие более длинные волны: ультрафиолетовое, видимое или инфракрасное излучение?
  • Какая из трех предыдущих длин волн фотонов самая высокая / самая низкая по энергии?
  • Как электромагнитное излучение взаимодействует с веществом?
  • Что такое черное тело?
  • В чем разница между кривыми излучения черного тела для Солнца и Земли?
  • Что такое закон Стефана-Больцмана? Запишите формулу и объясните переменные.
  • Что такое «голая скальная» модель энергетического баланса Земли и почему она не смогла правильно предсказать температуру поверхности Земли?
  • Что такое температура? Опишите это своими словами.
  • Что такое парниковый эффект?
  • Что такое парниковые газы?
  • Какие два наиболее важных парниковых газа на Земле?
  • Какова полная солнечная освещенность (TSI) в верхней части атмосферы на поверхности, перпендикулярной солнечным лучам (в Вт / м 2 )?
  • Что такое падающая солнечная радиация (S) в верхней части атмосферы в среднем по всей Земле за один год (в Вт / м 2 )?
  • Какой процент падающего солнечного излучения в верхних слоях атмосферы поглощается атмосферой?
  • Какой процент идущей вверх земной радиации, испускаемой с поверхности, поглощается атмосферой?

Лекция: Радиация

Лекция: Парниковый эффект

Лекция: Энергетический бюджет

Лекция: Форсинг

Лекция: Отзывы

Лекция: Климатическая чувствительность

Лаборатория: Простая климатическая модель

.

Манабе, С.и Р. Ф. Стриклер (1964), Тепловое равновесие атмосферы с конвективной регулировкой, J. Atmos. Sci. , 21, , 361-385. html pdf

Pierrehumbert, R. T. (2011), Инфракрасное излучение и температура планеты, Phys Today , 64 (1), 33-38, DOI: 10.1063 / 1.3541943.

Рамасвами В., О. Баучер, Дж. Хей, Д. Хоглустейн, Дж. Хейвуд, Г. Майхре, Т. Накадзима, Г. Я. Ши и С. Соломон (2001), Радиационное воздействие изменения климата, в Климат Перемена 2001: научная основа.Вклад Рабочей группы I в Третий оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата , отредактированный Дж. Т. Хоутоном, Й. Дингом, Д. Дж. Григгсом, М. Ногуэром, П. Дж. Ван дер Линденом, X. Даем, К. Маскеллом и К. А. Джонсоном , п. 881, Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США. ссылка

Соден, Б. Дж., И И. М. Хелд (2006), Оценка климатических обратных связей в связанных моделях океан-атмосфера, J Climate , 19 (14), 3354-3360.

Тренберт, К. Э., Дж. Т. Фасулло и Дж. Киль (2009), Глобальный энергетический бюджет Земли, B Am Meteorol Soc , 90 (3), 311-323, DOI: 10.1175 / 2008bams2634.1.

Стратегия, которая исправит здравоохранение

В сфере здравоохранения времена обычной работы закончились. Во всем мире каждая система здравоохранения борется с ростом затрат и неравномерным качеством, несмотря на тяжелую работу хорошо подготовленных клиницистов с благими намерениями. Руководители здравоохранения и политики испробовали бесчисленное количество дополнительных исправлений — противодействие мошенничеству, уменьшение количества ошибок, соблюдение практических рекомендаций, повышение качества пациентов в качестве «потребителей», внедрение электронных медицинских записей — но ни одно из них не дало особого эффекта.

Пришло время принципиально новой стратегии.

В основе своей — максимизация ценности для пациентов: то есть достижение наилучших результатов при минимальных затратах. Мы должны отойти от системы здравоохранения, ориентированной на предложение, организованной вокруг того, что делают врачи, к системе, ориентированной на пациента, организованной вокруг того, что нужно пациентам. Мы должны сместить акцент с объема и прибыльности предоставляемых услуг — визитов к врачу, госпитализации, процедур и тестов — на результаты, достигнутые пациентами.И мы должны заменить сегодняшнюю фрагментированную систему, в которой каждый местный поставщик предлагает полный спектр услуг, на систему, в которой услуги для определенных медицинских состояний сосредоточены в медицинских организациях и в нужных местах для оказания высококачественной помощи.

Выполнение этой трансформации — не отдельный шаг, а всеобъемлющая стратегия. Мы называем это «повесткой дня ценностей». Это потребует реструктуризации организации, измерения и возмещения расходов на оказание медицинской помощи. В 2006 году Майкл Портер и Элизабет Тейсберг представили программу ценностей в своей книге «Новое определение здравоохранения».С тех пор, благодаря нашим исследованиям и работе тысяч руководителей здравоохранения и академических исследователей по всему миру, были разработаны инструменты для реализации повестки дня, и их внедрение поставщиками и другими организациями быстро распространяется.

Переход к системе здравоохранения, основанной на ценностях, идет полным ходом. Некоторые организации все еще находятся на стадии пилотных проектов и инициатив в отдельных областях практики. Другие организации, такие как клиника Кливленда и немецкая клиника Schön Klinik, предприняли масштабные изменения, затрагивающие несколько компонентов программы ценностей.Результатом стало поразительное улучшение результатов и эффективности, а также рост доли рынка.

Больше нет сомнений в том, как повысить ценность ухода. Вопрос в том, какие организации будут лидерами и как быстро другие могут последовать за ними? Не следует недооценивать задачу превращения в организацию, основанную на ценностях, учитывая укоренившиеся интересы и практику многих десятилетий. Это преобразование должно происходить изнутри. Только врачи и организации-поставщики могут внедрить набор взаимозависимых шагов, необходимых для повышения ценности, потому что в конечном итоге ценность определяется тем, как применяется медицина.Тем не менее, все остальные участники системы здравоохранения должны сыграть свою роль. Пациенты, страховые компании, работодатели и поставщики могут ускорить преобразование — и все получат от этого большую пользу.

Определение цели

Первым шагом в решении любой проблемы является определение правильной цели. Усилия по реформированию здравоохранения тормозятся отсутствием ясности в отношении цели или даже преследованием неверной цели. Узкие цели, такие как улучшение доступа к медицинской помощи, сдерживание затрат и увеличение прибыли, отвлекали.Доступ к плохому уходу не является целью, и при этом не происходит снижение затрат за счет качества. Сегодня увеличение прибыли несовместимо с интересами пациентов, потому что прибыль зависит от увеличения объема услуг, а не от получения хороших результатов.

В сфере здравоохранения главной целью для поставщиков, а также для всех других заинтересованных сторон должно быть повышение ценности для пациентов, где ценность определяется как достигнутые результаты в отношении здоровья, которые имеют значение для пациентов, по сравнению с затратами на достижение этих результатов.Повышение ценности требует либо улучшения одного или нескольких результатов без увеличения затрат, либо снижения затрат без ущерба для результатов, либо того и другого. Неспособность улучшить ценность означает, в общем, неудачу.

Принятие цели создания ценности на уровне высшего руководства и совета директоров имеет важное значение, поскольку программа создания ценности требует фундаментального отхода от прошлого. Хотя медицинские организации никогда не улучшали результаты против , их основное внимание было сосредоточено на увеличении объемов и поддержании прибыльности.Несмотря на благородные заявления о миссии, настоящая работа по повышению стоимости остается незавершенной. Унаследованные подходы к доставке и платежные структуры, которые оставались в основном неизменными на протяжении десятилетий, усугубили проблему и привели к созданию системы с неустойчивым качеством и непосильными затратами.

Все это сейчас меняется. Столкнувшись с серьезным давлением по сдерживанию затрат, плательщики агрессивно сокращают возмещения и, наконец, переходят от платы за услуги к возмещению по результатам. В U.S., растущий процент пациентов покрывается программами Medicare и Medicaid, которые возмещают расходы на небольшую долю от уровня частного плана. Это давление вынуждает все больше независимых больниц присоединяться к системам здравоохранения, а все больше врачей уходят из частной практики и становятся наемными работниками больниц. (Для получения дополнительной информации см. Боковую панель «Зачем менять сейчас?») Переход не будет ни линейным, ни быстрым, и мы вступаем в длительный период, в течение которого провайдеры будут работать по нескольким моделям оплаты с различной степенью подверженности риску.

В этой среде провайдерам нужна стратегия, выходящая за рамки традиционного снижения затрат и отвечающая новым моделям оплаты. Если поставщики услуг смогут улучшить результаты лечения пациентов, они смогут сохранить или увеличить свою долю на рынке. Если они смогут повысить эффективность оказания превосходной помощи, они будут входить в любое обсуждение контракта с позиции силы. Те поставщики, которые увеличивают ценность, будут наиболее конкурентоспособными. Организации, которым не удается повысить ценность, какими бы престижными и влиятельными они ни казались сегодня, скорее всего, столкнутся с растущим давлением.Точно так же медицинские страховые компании, которые не торопятся принять и поддержать программу ценностей — например, не отдавая предпочтение поставщикам ценных услуг, — потеряют подписчиков перед теми, кто это делает.

Стратегия трансформации ценностей

Стратегическая программа перехода к системе оказания высококачественной медицинской помощи состоит из шести компонентов. Они взаимозависимы и подкрепляют друг друга; как мы увидим, прогресс будет легче и быстрее всего, если они будут продвигаться вместе. (См. Выставку «Ценностная повестка.”)

Нынешняя структура оказания медицинской помощи сохраняется на протяжении десятилетий, поскольку опирается на собственный набор взаимоусиливающих элементов: организация по специальности с независимыми частнопрактикующими врачами; измерение «качества», определяемого как соответствие процессу; учет затрат, основанный не на затратах, а на начислениях; оплата услуг по специальностям с повсеместным перекрестным субсидированием; системы доставки с дублирующими линиями обслуживания и небольшой интеграцией; фрагментация популяций пациентов, так что у большинства поставщиков нет критических масс пациентов с данным заболеванием; разнесенные ИТ-системы по медицинским специальностям; и другие.Эта взаимосвязанная структура объясняет, почему нынешняя система так устойчива к изменениям, почему последовательные шаги не оказали большого влияния (см. Врезку «Никаких волшебных пуль») и почему одновременный прогресс по нескольким компонентам стратегической повестки дня так полезен.

Компоненты стратегической повестки дня не являются теоретическими или радикальными. Все они уже в той или иной степени реализуются в различных организациях, от ведущих академических медицинских центров до больниц социальной защиты.Однако ни одна организация еще не разработала полноценную повестку дня для всей своей практики. В каждой организации есть возможности для улучшения ценности для пациентов — и так будет всегда.

1: Организовать в группы интегрированной практики (IPU)

В основе трансформации ценностей лежит изменение организации работы клиницистов по оказанию помощи. Первый принцип в структурировании любой организации или бизнеса — это организация вокруг клиента и потребностей. В здравоохранении это требует перехода от сегодняшней разрозненной организации по специализированным отделениям и дискретному обслуживанию к организации, ориентированной на состояние здоровья пациента.Мы называем такую ​​структуру интегрированной практикой. В IPU специальная команда, состоящая как из клинического, так и из доклинического персонала, обеспечивает полный цикл лечения состояния пациента.

IPU лечат не только заболевание, но и связанные с ним состояния, осложнения и обстоятельства, которые обычно возникают вместе с ним, например, заболевания почек и глаз для пациентов с диабетом или паллиативную помощь для пациентов с метастатическим раком. IPU не только обеспечивают лечение, но и берут на себя ответственность за привлечение пациентов и их семей к уходу — например, путем обучения и консультирования, поощрения соблюдения протоколов лечения и профилактики и поддержки необходимых поведенческих изменений, таких как отказ от курения или потеря веса.

В IPU персонал регулярно работает вместе как одна команда для достижения общей цели: максимизировать общие результаты пациента как можно более эффективно. Они хорошо разбираются в этом состоянии, знают друг друга, доверяют друг другу и легко координируют свои действия, чтобы свести к минимуму потерянное время и ресурсы. Они встречаются часто, формально и неформально, и анализируют данные о своей работе. Вооруженные этими данными, они работают над улучшением ухода, устанавливая новые протоколы и разрабатывая лучшие или более эффективные способы взаимодействия с пациентами, включая групповые посещения и виртуальные взаимодействия.В идеале члены МПС располагаются в одном месте, чтобы облегчить общение, сотрудничество и эффективность для пациентов, но они работают как одна команда, даже если они находятся в разных местах. (См. Врезку «Что такое интегрированное практическое подразделение?»)

Возьмем, к примеру, уход за пациентами с болью в пояснице — одной из наиболее распространенных и дорогостоящих причин инвалидности. В преобладающем подходе пациенты получают частичную помощь от различных типов врачей, обычно в нескольких разных местах, которые действуют больше как спонтанно собранная «бригада», чем как единое целое.Один пациент может начать лечение с терапевта, а другие — с ортопеда, невролога или ревматолога. Что будет дальше, непредсказуемо. Пациентов могут направить к еще одному врачу или физиотерапевту. Они могут пройти рентгенологическое обследование (это может произойти в любой момент — даже до обращения к врачу). Каждая встреча отделена от других, и никто не координирует уход. Дублирование усилий, задержки и неэффективность почти неизбежны.Поскольку никто не измеряет результаты лечения пациентов, сколько времени занимает этот процесс или сколько стоит лечение, ценность лечения никогда не повышается.

Влияние на стоимость IPU поразительно. По сравнению со средними показателями по региону, пациенты клиники позвоночника Вирджинии Мейсон пропускают меньше рабочих дней (4,3 против 9 за один эпизод) и нуждаются в меньшем количестве посещений физиотерапевта (4,4 против 8,8).

Сравните это с подходом, принятым МПС в Медицинском центре Вирджинии Мейсон в Сиэтле. Пациенты с болью в пояснице звонят по одному центральному номеру телефона (206-41-SPINE), и большинство из них можно увидеть в тот же день.«Команда позвоночника» объединяет физиотерапевта с врачом, имеющим сертификаты в области физической медицины и реабилитации, и пациенты обычно обращаются к обоим во время своего первого визита. Те, у кого есть серьезные причины боли в спине (например, злокачественное новообразование или инфекция), быстро выявляются и вводятся в процесс, предназначенный для постановки конкретного диагноза. Другим пациентам потребуется операция, и для этого они будут участвовать в процессе. Однако для большинства пациентов физиотерапия является наиболее эффективным следующим вмешательством, и их лечение часто начинается в тот же день.

Вирджиния Мейсон не решила проблему беспорядочного ухода за больными, наняв координаторов, чтобы помочь пациентам ориентироваться в существующей системе — «решение», которое не работает. Скорее, он устранил хаос, создав новую систему, в которой лица, осуществляющие уход, работают вместе интегрированным образом. Влияние на стоимость было поразительным. По сравнению со средними показателями по региону, пациенты клиники позвоночника Вирджинии Мейсон пропускают меньше рабочих дней (4,3 против 9 за один эпизод) и нуждаются в меньшем количестве посещений физиотерапевта (4,4 против 8.8). Кроме того, использование МРТ для оценки боли в пояснице снизилось на 23% с момента открытия клиники в 2005 году, даже несмотря на то, что результаты улучшились. Более качественный уход фактически снизил затраты, и мы вернемся к этому вопросу позже. Вирджиния Мейсон также увеличила доход за счет повышения производительности, вместо того, чтобы полагаться на большее количество платных посещений, чтобы увеличить доход от ненужных или дублирующих анализов и ухода. Клиника принимает около 2300 новых пациентов в год по сравнению с 1404 при старой системе, и это делается в том же помещении и с тем же количеством сотрудников.

Везде, где существуют IPU, мы находим аналогичные результаты — более быстрое лечение, лучшие результаты, более низкие затраты и, как правило, увеличение доли рынка в этом состоянии. Но таких результатов можно добиться только за счет реструктуризации работы. Простое размещение сотрудников в одном здании или установка вывески с объявлением о Центре передового опыта или институте не окажут большого влияния.

Изначально

IPU использовались для лечения определенных заболеваний, таких как рак груди и эндопротезирование суставов.Сегодня IPU, связанные с состоянием, быстро распространяются во многих областях оказания неотложной и хронической помощи, от трансплантации органов до ухода за плечом и психических расстройств, таких как расстройства пищевого поведения.

Дополнительная литература

Недавно мы применили модель IPU к первичной медико-санитарной помощи (см. Michael E. Porter, Erika A. Pabo и Thomas H. Lee, «Redesigning Primary Care», Health Affairs, March 2013). По самой своей природе первичная медико-санитарная помощь носит целостный характер и учитывает все состояния здоровья и потребности пациента.Сегодняшняя практика первичной медико-санитарной помощи применяет общую организационную структуру для ведения очень широкого круга пациентов, от здоровых взрослых до слабых пожилых людей. Сложность удовлетворения их разнородных потребностей очень затруднила повышение ценности в первичной медико-санитарной помощи — например, разнородные потребности делают измерение результатов практически невозможным.

В системе первичной медико-санитарной помощи IPU представляют собой многопрофильные бригады, организованные для обслуживания групп пациентов с аналогичными потребностями в первичной и профилактической помощи — например, пациентов со сложными хроническими заболеваниями, такими как диабет, или пожилых пациентов с ограниченными возможностями.Разным группам пациентов требуются разные бригады, разные типы услуг и даже разные места оказания помощи. Им также требуются услуги, направленные на непосредственное рассмотрение решающей роли изменения образа жизни и профилактической помощи в результатах и ​​затратах, и эти услуги должны быть адаптированы к общим обстоятельствам пациентов. Внутри каждой группы пациентов может быть создана соответствующая клиническая бригада, профилактические услуги и обучение для повышения ценности, а результаты станут измеримыми.

Этот подход уже начинает применяться к высокорисковым и дорогостоящим пациентам через так называемые медицинские дома, ориентированные на пациента.Но возможность существенно повысить ценность первичной медико-санитарной помощи гораздо шире. Например, в компании Geisinger Health System в Пенсильвании в уходе за пациентами с хроническими заболеваниями, такими как диабет и сердечные заболевания, участвуют не только врачи и другие клиницисты, но и фармацевты, которые несут основную ответственность за соблюдение и корректировку лекарств. Включение фармацевтов в бригады привело к меньшему количеству инсультов, ампутаций, посещений отделений неотложной помощи и госпитализаций, а также к повышению эффективности в отношении других результатов, которые важны для пациентов.

2: Измерьте результаты и затраты для каждого пациента

Для быстрого улучшения в любой области требуется оценка результатов — известный принцип управления. Команды совершенствуются и преуспевают, отслеживая прогресс с течением времени и сравнивая свою производительность с результатами коллег внутри и за пределами своей организации. Действительно, тщательное измерение ценности (результатов и затрат), возможно, является самым важным шагом в улучшении здравоохранения. Где бы мы ни наблюдали систематическое измерение результатов в сфере здравоохранения, независимо от страны, мы видим, что эти результаты улучшаются.

Однако реальность такова, что подавляющее большинство поставщиков медицинских услуг (и страховщиков) не отслеживают ни исходы, ни затраты в зависимости от состояния здоровья отдельных пациентов. Например, хотя во многих учреждениях есть «центры боли в спине», немногие могут рассказать вам о результатах своих пациентов (например, о времени их возвращения к работе) или о фактических ресурсах, используемых для лечения этих пациентов в течение всего цикла лечения. Эта удивительная правда во многом объясняет, почему десятилетия реформ здравоохранения не изменили траекторию ценностей в системе.

Когда измерение результатов выполняется , оно редко выходит за рамки отслеживания нескольких областей, таких как смертность и безопасность. Вместо этого «измерение качества» тяготеет к наиболее легко измеряемым и наименее спорным показателям. Большинство показателей качества не измеряют качество; скорее, это меры процесса, которые фиксируют соблюдение практических рекомендаций. Оценки HEDIS (набор данных и информации об эффективности здравоохранения) полностью состоят из показателей процесса, а также простых для измерения клинических показателей, которые не соответствуют фактическим результатам.В случае диабета, например, медработники измеряют надежность своих проверок холестерина ЛПНП и уровней гемоглобина A1c, даже если для пациентов действительно важно то, могут ли они потерять зрение, нуждаться в диализе, перенести инфаркт или инсульт или перенести инсульт. ампутация. Немногие медицинские организации пока оценивают, как их пациенты с диабетом достигают всех важных результатов.

Неудивительно, что общественность остается безразличной к показателям качества, которые могут определять надежность и репутацию поставщика, но мало говорят о том, как на самом деле делают его пациенты.Единственно верные критерии качества — это результаты, которые важны для пациентов. И когда эти результаты собираются и публикуются, поставщики услуг сталкиваются с огромным давлением — и сильными стимулами — с целью улучшения и внедрения передовых практик, что приведет к улучшению результатов. Возьмем, к примеру, Закон об успешности и сертификации клиник по лечению бесплодия от 1992 года, согласно которому все клиники, выполняющие процедуры вспомогательных репродуктивных технологий, в частности экстракорпоральное оплодотворение, предоставляли в Центры по контролю за заболеваниями свои показатели живорождений и другие показатели.После того, как CDC начал публиковать эти данные в 1997 году, улучшения в этой области были быстро приняты, и показатели успешности для всех клиник, больших и малых, неуклонно улучшались. (См. Выставку «Измерение результатов и отчетность по стимулированию улучшения».)

Измерение результатов, важных для пациентов.

Результаты следует оценивать по состоянию здоровья (например, диабет), а не по специальности (подиатрия) или вмешательству (обследование глаз). Результаты должны охватывать полный цикл лечения данного состояния и отслеживать состояние здоровья пациента после завершения лечения.Результаты, которые важны для пациентов с определенным заболеванием, делятся на три уровня. (Подробнее см. Статью Майкла Портера «Измерение результатов для здоровья: иерархия результатов», Медицинский журнал Новой Англии, декабрь 2010 г.) Уровень 1 включает в себя достигнутый статус здоровья. Конечно, пациентов волнует уровень смертности, но они также обеспокоены своим функциональным статусом. В случае лечения рака простаты, например, пятилетняя выживаемость обычно составляет 90% или выше, поэтому пациенты больше заинтересованы в эффективности их поставщиков в отношении важнейших функциональных результатов, таких как недержание мочи и сексуальная функция, где варьируется между поставщиками. намного лучше.

Результаты уровня 2 связаны с характером цикла ухода и восстановления. Например, высокие показатели повторной госпитализации и частые «приходы в норму» в отделениях неотложной помощи на самом деле не могут ухудшить долгосрочную выживаемость, но они дороги и разочаровывают как медработников, так и пациентов. Уровень дискомфорта во время ухода и время, необходимое для возвращения к нормальной деятельности, также имеют большое значение для пациентов. Значительные задержки перед посещением специалиста по поводу потенциально опасной жалобы могут вызвать ненужное беспокойство, в то время как задержки в начале лечения продлевают возвращение к нормальной жизни.Даже когда функциональные результаты эквивалентны, пациенты, чей процесс лечения является своевременным и свободным от хаоса, путаницы и ненужных неудач, получают гораздо лучший уход, чем те, кто сталкивается с задержками и проблемами на этом пути.

Результаты Уровня 3 относятся к устойчивости здоровья. Замена тазобедренного сустава на два года хуже, чем на 15 лет, как с точки зрения пациента, так и с точки зрения врача.

Измерение полного набора важных результатов необходимо для лучшего удовлетворения потребностей пациентов.Это также один из самых мощных средств снижения затрат на здравоохранение. Если функциональные результаты Уровня 1 улучшаются, затраты неизменно снижаются. Если какие-либо результаты Уровня 2 или 3 улучшаются, затраты неизменно снижаются. Например, проведенное в Германии исследование 2011 года показало, что годовые затраты на последующее наблюдение после полной замены тазобедренного сустава были на 15% ниже в больницах с исходами выше среднего, чем в больницах с исходами ниже среднего, и на 24% ниже, чем в очень низких. — объемные больницы, в которых провайдеры имеют относительно небольшой опыт замены тазобедренного сустава.Не имея возможности последовательно измерять важные результаты, мы теряем, пожалуй, самый мощный рычаг снижения затрат.

За последние полдюжины лет все больше провайдеров начали применять истинное измерение результатов. В результате улучшилась репутация многих лидеров и их доля на рынке. Появляется желанная конкуренция, чтобы стать наиболее полным и прозрачным поставщиком услуг по измерению результатов.

Дополнительная литература

Клиника Кливленда является одним из таких пионеров, впервые опубликовавшим свои данные о смертности при кардиохирургических операциях, а затем потребовав измерения результатов во всей организации.Сегодня клиника издает 14 различных «книг результатов», в которых сообщается об эффективности лечения растущего числа состояний (например, рака, неврологических и сердечных заболеваний). Диапазон измеряемых результатов остается ограниченным, но клиника расширяет свои усилия, и другие организации следуют ее примеру. На индивидуальном уровне IPU начинают усилия многочисленные провайдеры. В Центре позвоночника Дартмута-Хичкока, например, теперь публикуются оценки пациентов по боли, физическому состоянию и инвалидности для хирургического и нехирургического лечения через три, шесть, 12 и 24 месяца для каждого типа заболевания нижней части спины.

Провайдеры улучшают свое понимание того, какие результаты следует измерять и как собирать, анализировать и сообщать данные о результатах. Например, некоторые из наших коллег из Partners HealthCare в Бостоне тестируют инновационные технологии, такие как планшетные компьютеры, веб-порталы и телефонные интерактивные системы, для сбора данных о результатах у пациентов после кардиохирургических операций или тех, кто живет с хроническими заболеваниями, такими как диабет. Результаты также начинают учитываться в реальном времени в процессе оказания помощи, что позволяет поставщикам услуг отслеживать прогресс, когда они взаимодействуют с пациентами.

Чтобы ускорить всестороннее и стандартизованное измерение результатов в глобальном масштабе, мы недавно соучредили Международный консорциум по измерению результатов в отношении здоровья. ICHOM разрабатывает минимальные наборы результатов в зависимости от состояния здоровья, опираясь на международные регистры и передовой опыт поставщиков услуг. Он объединяет клинических лидеров со всего мира для разработки стандартных наборов результатов, а также собирает и распространяет передовой опыт в области сбора, проверки и отчетности данных о результатах.Подобно тому, как железные дороги сошлись на стандартной ширине колеи, а телекоммуникационная отрасль — на стандартах, позволяющих обмениваться данными, поставщики медицинских услуг во всем мире должны последовательно измерять результаты по условиям, чтобы обеспечить универсальное сравнение и стимулировать быстрое улучшение.

Измерение стоимости лечения.

Для области, в которой высокая стоимость является всеобъемлющей проблемой, отсутствие точной информации о затратах в сфере здравоохранения просто поразительно. Немногие врачи знают, сколько стоит каждый компонент лечения, не говоря уже о том, как затраты соотносятся с достигнутыми результатами.В большинстве медицинских организаций практически нет точной информации о стоимости полного цикла оказания помощи пациенту с тем или иным заболеванием. Вместо этого большинство систем учета затрат в больницах основаны на отделениях, а не на пациентах, и предназначены для выставления счетов за транзакции, возмещаемые по контрактам с оплатой за услуги. В мире, где комиссии продолжают расти, это имеет смысл. Существующие системы также подходят для общего бюджета отделения, но они предоставляют только приблизительные и вводящие в заблуждение оценки фактических затрат на обслуживание отдельных пациентов и состояний.Например, распределение затрат часто основывается на затратах, а не на фактических затратах. Поскольку поставщики медицинских услуг сталкиваются с растущим давлением с целью снижения затрат и отчетности о результатах, существующие системы совершенно неадекватны.

Существующие системы калькуляции затрат подходят для общего бюджетирования отделения, но они дают только приблизительные и вводящие в заблуждение оценки фактических затрат на обслуживание отдельных пациентов и состояний.

Чтобы определить ценность, поставщики медицинских услуг должны измерять затраты на уровне медицинского состояния, отслеживая расходы, связанные с лечением этого состояния в течение полного цикла оказания помощи.Это требует понимания ресурсов, используемых при уходе за пациентом, включая персонал, оборудование и помещения; стоимость мощности поставки каждого ресурса; а также вспомогательные расходы, связанные с уходом, такие как ИТ и администрирование. Затем стоимость лечения заболевания можно сравнить с достигнутыми результатами.

Лучший метод понимания этих затрат — это расчет затрат по видам деятельности, основанный на времени, TDABC. Хотя на сегодняшний день он редко используется в здравоохранении, он начинает распространяться. Там, где применяется TDABC, он помогает поставщикам найти множество способов существенно снизить затраты без отрицательного влияния на результаты (а иногда даже их улучшения).Поставщики услуг достигают экономии 25% или более, используя такие возможности, как более эффективное использование производственных мощностей, более стандартизованные процессы, лучшее соответствие навыков персонала задачам, размещение медицинской помощи в учреждениях наиболее экономичного типа и многие другие.

Например, Вирджиния Мейсон обнаружила, что для хирурга-ортопеда или другого процедурного специалиста требуется 4 доллара в минуту для оказания услуги, 2 доллара для терапевта общего профиля и 1 доллар или меньше для практикующей медсестры или физиотерапевта.В свете этих различий в стоимости чрезвычайно важно сосредоточить время самых дорогих сотрудников на работе, в которой используется весь их набор навыков. (Подробнее см. Статью Роберта Каплана и Майкла Портера «Как преодолеть кризис затрат в здравоохранении», HBR, сентябрь 2011 г.)

Не понимая истинных затрат на лечение состояний пациентов, не говоря уже о том, как затраты связаны с результатами, организации здравоохранения летают вслепую, решая, как улучшить процессы и изменить структуру оказания помощи.Клиницисты и администраторы борются за произвольные сокращения, а не работают вместе над повышением ценности лечения. Поскольку правильные данные о затратах имеют решающее значение для преодоления множества препятствий, связанных с устаревшими процессами и системами, мы часто говорим скептически настроенным клиническим руководителям: «Учет затрат — ваш друг». Понимание истинных затрат, наконец, позволит клиницистам работать с администраторами над повышением ценности медицинской помощи — фундаментальной цели организаций здравоохранения.

3: Переход на пакетные платежи за циклы ухода

Ни одна из доминирующих моделей оплаты в здравоохранении — глобальное подушевое регулирование и плата за услуги — напрямую не способствует повышению ценности медицинской помощи.Глобальный подушный платеж, единый платеж для покрытия всех потребностей пациента, вознаграждает поставщиков за меньшие расходы, но не специально для улучшения результатов или ценности. Он также отделяет оплату от того, что поставщики могут напрямую контролировать. Плата за услуги парами оплачивается тем, что поставщики могут контролировать — сколько из своих услуг, таких как МРТ, они предоставляют, — но не в отношении общей стоимости или результатов. Провайдеры получают вознаграждение за увеличение объема, но это не обязательно увеличивает ценность.

Платежный подход, лучше всего согласованный со стоимостью, представляет собой пакетный платеж, который покрывает полный цикл лечения острых заболеваний, общую помощь при хронических состояниях в течение определенного периода (обычно год) или первичную и профилактическую помощь для определенной группы пациентов ( здоровые дети, например).Хорошо продуманные пакетные платежи напрямую способствуют командной работе и высокому вниманию. Оплата привязана к общему уходу за пациентом с определенным заболеванием, согласовывая оплату с тем, что команда может контролировать. Провайдеры получают выгоду от повышения эффективности при сохранении или улучшении результатов.

Надежные комбинированные модели оплаты должны включать: корректировку степени серьезности или соответствие критериям только для соответствующих критериям пациентов; гарантии ухода, согласно которым поставщик несет ответственность за предотвратимые осложнения, такие как инфекции после операции; положения о стоп-лоссах, снижающие риск событий с необычно высокой стоимостью; и обязательная отчетность о результатах.

Правительства, страховые компании и системы здравоохранения во многих странах переходят на применение комплексных подходов к оплате. Например, в 2009 году Совет графства Стокгольм инициировал такую ​​программу для полной замены тазобедренного и коленного суставов у относительно здоровых пациентов. Результатом стали более низкие затраты, более высокая степень удовлетворенности пациентов и улучшение некоторых результатов. В Германии пакетные платежи за стационарное лечение в больнице, объединяющие все гонорары врачей и другие расходы, в отличие от моделей оплаты в США.S. — помогли удержать средний платеж за госпитализацию на уровне ниже 5000 долларов (по сравнению с более чем 19000 долларов в США, хотя пребывание в больнице в Германии в среднем на 50% дольше). К особенностям немецкой системы относятся гарантии медицинского обслуживания, в соответствии с которыми больница несет ответственность за расходы на повторную госпитализацию, связанные с первоначальным лечением.

В США пакетные платежи стали нормой при лечении трансплантации органов. Здесь обязательная отчетность о результатах сочетается с пакетами, чтобы усилить заботу команды, ускорить распространение инноваций и быстро улучшить результаты.Поставщики, которые использовали пакетные подходы на раннем этапе, выиграли. Например, программа UCLA по пересадке почки резко выросла с тех пор, как в 1986 году была впервые предложена комплексная ценовая договоренность с Kaiser Permanente, и вскоре после этого был предложен подход к оплате всем своим плательщикам. Его результаты являются одними из лучших в национальном масштабе, и доля UCLA на рынке трансплантации органов значительно расширилась.

Работодатели также используют пакетные платежи. В этом году Walmart представил программу, в которой она поощряет сотрудников, которым требуется кардиохирургия, позвоночник и некоторые другие операции, получать помощь у одного из шести поставщиков услуг по всей стране, каждый из которых имеет большой объем и послужной список отличных результатов: клиника Кливленда, Гейзингер, клиника Мэйо, больница Милосердия (в Спрингфилде, штат Миссури), Scott & White и Вирджиния Мейсон.Больницам возмещаются расходы на лечение в виде единой пакетной оплаты, которая включает в себя все расходы на врача и больницы, связанные как с стационарным, так и с амбулаторным до- и послеоперационным уходом. Сотрудники не несут наличных затрат на уход за собой — проезд, проживание и питание пациента и лица, осуществляющего уход, — до тех пор, пока операция проводится в одном из центров передового опыта. Программа находится в зачаточном состоянии, но ожидается, что Walmart и другие крупные работодатели будут расширять такие программы, чтобы повысить ценность для своих сотрудников, и будут стимулировать сотрудников к их использованию.Опытные работодатели поняли, что они должны выйти за рамки мер по сдерживанию расходов и укреплению здоровья, таких как доплата и наличие на территории медицинских и оздоровительных учреждений, и стать более сильной стороной в поощрении ценных поставщиков большим количеством пациентов.

По мере распространения моделей комплексных платежей способ оказания медицинской помощи будет меняться. Подумайте, как поставщики, участвующие в программе Walmart, меняют способы оказания медицинской помощи. По мере того как клинические руководители определяют процессы, связанные с уходом за пациентами, живущими за пределами их непосредственного проживания, они учатся лучше координировать уход со всеми местными врачами для пациентов.Они также ставят под сомнение существующие практики. Например, во многих больницах пациенты обычно возвращаются к кардиохирургу через шесть-восемь недель после операции, но поездки за город трудно оправдать пациентам без очевидных осложнений. Решив отказаться от этих посещений, врачи поняли, что, возможно, местные пациенты также не нуждаются в обычных послеоперационных посещениях.

Поставщики услуг по-прежнему нервничают по поводу пакетных платежей, ссылаясь на опасения, что неоднородность пациентов может не полностью отражаться в возмещении, и что отсутствие точных данных о затратах на уровне состояния может создать финансовые риски.Эти опасения законны, но они присутствуют в любой модели возмещения расходов. Мы полагаем, что со временем опасения исчезнут, по мере того, как растет изощренность и появляется все больше свидетельств того, что использование платежей, связанных с предоставлением ценности, отвечает экономическим интересам поставщиков. Провайдеры будут использовать пакеты как инструмент для увеличения объема и повышения ценности.

4: Интеграция систем оказания медицинской помощи

Большая и постоянно растущая доля медицинских услуг предоставляется многопрофильными организациями здравоохранения.В 2011 году 60% всех больниц США были частью таких систем, по сравнению с 51% в 1999 году. В 2011 году на многопрофильные медицинские организации приходилось 69% всех госпитализаций. Сегодня эти пропорции еще выше. К сожалению, большинство многосайтовых организаций не являются настоящими системами доставки, по крайней мере, пока, а являются свободными конфедерациями в основном автономных подразделений, которые часто дублируют услуги. Существуют огромные возможности для повышения ценности, поскольку поставщики интегрируют системы, чтобы исключить фрагментацию и дублирование помощи и оптимизировать типы помощи, предоставляемой в каждом месте.

Для достижения настоящей системной интеграции организациям необходимо решить четыре связанных набора вариантов: определение объема услуг, концентрация объема в меньшем количестве мест, выбор правильного местоположения для каждой линии обслуживания и интеграция ухода за пациентами в разных местах. Политика перераспределения медицинской помощи остается сложной, учитывая инстинкт большинства поставщиков услуг, направленных на сохранение статус-кво и защиту своей территории. Вот несколько сомнительных вопросов, позволяющих оценить аппетит членов правления и руководителей систем здравоохранения к преобразованиям: Готовы ли вы отказаться от линий обслуживания, чтобы повысить ценность ухода за пациентами? Перемещение линий обслуживания на столе?

Определите объем услуг.

Отправной точкой для системной интеграции является определение общего объема услуг, которые поставщик может эффективно предоставлять, а также сокращение или устранение линий обслуживания, где они не могут реально достичь высокой ценности. Для местных поставщиков это может означать выход или установление партнерских отношений в рамках сложных направлений обслуживания, таких как кардиохирургия или лечение редких онкологических заболеваний. Для академических медицинских центров, которые имеют более обеспеченные ресурсы и персонал, это может означать минимизацию регулярных линий обслуживания и создание партнерств или связей с менее дорогостоящими поставщиками услуг в этих областях.Хотя ограничение диапазона предлагаемых услуг традиционно было неестественным поступком в сфере здравоохранения — где организации стремятся делать все для всех, — переход к системе предоставления услуг, основанной на ценностях, потребует такого выбора.

Сконцентрируйте объем в меньшем количестве мест.

Во-вторых, поставщики должны сконцентрировать уход за каждым из состояний, которые они лечат, в меньшем количестве мест. Заявленное обещание ориентированного на потребителя медицинского обслуживания — «Мы делаем все, что вам нужно, рядом с вашим домом или рабочим местом» — было хорошим маркетинговым ходом, но плохой стратегией создания ценности.Концентрирующий объем имеет важное значение для формирования интегрированных практических единиц и улучшения показателей.

Многочисленные исследования подтверждают, что объем при определенном заболевании имеет значение. Поставщики медицинских услуг со значительным опытом лечения того или иного заболевания имеют лучшие результаты, а также сокращаются расходы. Например, недавнее исследование взаимосвязи между объемом больниц и операционной смертностью при хирургических вмешательствах с высоким риском рака показало, что по мере увеличения объемов больниц шансы на смерть пациента в результате операции падали на 67%. .Таким образом, пациентам часто гораздо лучше путешествовать на большие расстояния, чтобы получить помощь в тех местах, где есть бригады с большим опытом в их состоянии. Это часто означает проезжать мимо ближайших больниц.

Организации, которые быстро прогрессируют в принятии программы ценностей, получат огромные выгоды, даже если нормативные изменения будут медленными.

Концентрирование объема — один из самых сложных шагов для многих организаций, поскольку он может угрожать как престижу, так и врачебной сфере.Тем не менее, преимущества концентрации могут изменить правила игры. В 2009 году город Лондон поставил перед собой задачу улучшить выживаемость и перспективы для пациентов с инсультом, обеспечив заботу о пациентах настоящими IPU — специализированными, современными командами и учреждениями, включая неврологов, которые были экспертами в лечении инсульта. . Их называли отделениями для лечения гиперострого инсульта или HASU. В то время в Лондоне было слишком много больниц, оказывающих помощь в связи с острым инсультом (32 из них), чтобы в какой-либо из них могли работать большие объемы лечения. UCL Partners, система оказания медицинских услуг, включающая шесть хорошо известных учебных больниц, обслуживающих центральную часть Лондона, имела две больницы, оказывающие помощь при инсульте, — больницу Лондонского университетского колледжа и больницу Royal Free, — расположенных менее чем в трех милях друг от друга.Университетский колледж был выбран для размещения нового инсультного отделения. Неврологи Royal Free начали свою практику в Университетском колледже, а невролог Royal Free был назначен главным руководителем программы лечения инсульта. Позже UCL Partners перевела всю экстренную сосудистую хирургию и сложные операции на аорте в Royal Free.

Эти шаги стали убедительным сигналом о том, что UCL Partners готова сконцентрировать объемы для увеличения стоимости. Число случаев инсульта, пролеченных в Университетском колледже, выросло с 200 в 2008 году до более 1400 в 2011 году.Теперь все пациенты с инсультом могут пройти быструю оценку у высококвалифицированных неврологов и начать выздоровление под присмотром медсестер, которые являются экспертами в предотвращении осложнений, связанных с инсультом. После сдвига смертность, связанная с инсультами в Университетском колледже, снизилась примерно на 25%, а затраты на пациента снизились на 6%.

Выберите правильное расположение для каждой услуги.

Третий компонент системной интеграции — это предоставление определенных услуг в местах с наибольшей стоимостью.Менее сложные условия и рутинные услуги должны быть переведены из учебных больниц в более дешевые учреждения с соответствующей установкой платы. Существуют огромные возможности повышения ценности, если согласовать сложность и необходимые навыки с ресурсоемкостью места, что не только оптимизирует затраты, но также повысит эффективность использования персонала и производительность. Детская больница Филадельфии, например, решила прекратить выполнение рутинных тимпаностомий (введение трубок в барабанные перепонки детей, чтобы уменьшить скопление жидкости и риск заражения) в своем основном учреждении и переместила эти услуги в пригородные амбулаторные хирургические учреждения.Совсем недавно в больнице применили тот же подход к простому лечению гипоспадии, урологической процедуре. Перемещение таких служб сократило расходы и освободило операционные и персонал учебной больницы для более сложных процедур. По оценке руководства, общее сокращение затрат в результате перехода составило от 30% до 40%.

Во многих случаях текущие схемы возмещения расходов по-прежнему вознаграждают поставщиков за оказание услуг в условиях больницы, предлагая даже более высокие платежи, если больница является академическим медицинским центром — еще один пример того, как существующие модели возмещения работают против стоимости.Но времена взимания более высокой платы за рутинные услуги в условиях высокой стоимости быстро подходят к концу. (Снова см. Врезку «Зачем менять сейчас?»)

Интегрируйте обслуживание в разных местах.

Последним компонентом интеграции системы здравоохранения является интеграция ухода за отдельными пациентами в разных местах. По мере того, как поставщики услуг распределяют услуги в рамках цикла обслуживания по местам, они должны научиться связывать воедино лечение пациентов на этих участках. Помощь должна направляться IPU, но не обязательно, чтобы повторяющиеся услуги оказывались в одном месте.Например, пациенты с болью в пояснице могут пройти первоначальную оценку и, при необходимости, операцию, от централизованной бригады IPU, занимающейся отделением позвоночника, но могут продолжить физиотерапию ближе к дому. Однако, где бы ни оказывались услуги, МПС управляет полным циклом ухода. Интегрированные механизмы, такие как назначение одного капитана группы врачей для каждого пациента и принятие общего расписания и других протоколов, помогают гарантировать, что хорошо скоординированная, многопрофильная помощь оказывается рентабельной и удобной.

5: Расширение географического охвата

Медицинское обслуживание остается в основном местным, и даже академические медицинские центры в основном обслуживают свои непосредственные географические районы. Однако, если необходимо существенно увеличить стоимость в больших масштабах, лучшие поставщики услуг для конкретных медицинских состояний должны обслуживать гораздо большее количество пациентов и расширять свой охват за счет стратегического расширения превосходных IPU. Покупка больниц или практик с полным спектром услуг в новых географических регионах — это редко выход.Географическое расширение должно быть направлено на повышение ценности, а не только на увеличение объема.

Целевое географическое расширение ведущих поставщиков услуг быстро увеличивается, и десятки организаций, таких как Vanderbilt, Texas Children’s, Детская больница Филадельфии, Онкологический центр доктора медицины Андерсона и многие другие, предпринимают смелые шаги для обслуживания пациентов в широком географическом регионе.

Географическое расширение принимает две основные формы. Первая — это модель со ступицей и спицами. Для каждого МПС созданы вспомогательные средства, которые по крайней мере частично укомплектованы клиницистами и другим персоналом, нанятым головной организацией.В наиболее эффективных моделях некоторые врачи меняются местами, что помогает сотрудникам во всех учреждениях чувствовать себя частью команды. По мере того, как расширение перемещается в совершенно новый регион, строится или приобретается новый хаб IPU.

Пациенты часто проходят первоначальную оценку и разрабатывают план лечения в центре, но часть или большая часть лечения осуществляется в более удобных (и экономически эффективных) местах. Спутники обеспечивают менее сложную помощь, а сложные случаи передаются в хаб.Если возникают осложнения, эффективное лечение которых выходит за рамки возможностей вспомогательного учреждения, лечение пациента передается в центр. Конечным результатом является существенное увеличение числа пациентов, которых может обслуживать превосходный IPU.

Эта модель становится все более распространенной среди ведущих онкологических центров. У доктора медицины Андерсона, например, есть четыре вспомогательных центра в районе Большого Хьюстона, где пациенты проходят химиотерапию, лучевую терапию и, в последнее время, операции небольшой сложности под наблюдением центрального IPU.Стоимость лечения в региональных учреждениях оценивается примерно на треть меньше, чем аналогичное лечение в основном учреждении. К 2012 году 22% лучевой терапии и 15% всего химиотерапевтического лечения проводились в региональных центрах, а также около 5% операций. По оценкам высшего руководства, 50% сопоставимых медицинских услуг, которые в настоящее время все еще выполняются в центре, можно было бы перенести на вспомогательные объекты — значительная неиспользованная возможность.

Вторая развивающаяся модель географического расширения — это клиническая принадлежность, при которой МПС сотрудничает с поставщиками услуг на уровне сообщества или другими местными организациями, используя свои помещения, а не добавляя мощности.МПС обеспечивает управленческий надзор за клинической помощью, и некоторые сотрудники клинического профиля, работающие в филиале, могут быть наняты родительским МПС. MD Anderson использует этот подход в своем партнерстве с Banner Phoenix. Гибридные модели включают подход, принятый MD Anderson в его региональной вспомогательной программе, которая сдает в аренду амбулаторные учреждения, расположенные на территории общественных больниц, и использует операционные в этих больницах, а также другие стационарные и вспомогательные услуги по мере необходимости.

Местные филиалы извлекают выгоду из знаний, опыта и репутации материнского МПС — преимуществ, которые часто увеличивают их долю на местном рынке.IPU расширяет свой региональный охват и бренд, а также получает выгоду от платы за управление, совместного дохода или дохода от совместного предприятия и направления сложных дел.

Институт сердца и сосудов клиники Кливленда, ведущий МПС в области кардиологической и сосудистой помощи, имеет 19 филиалов больниц на восточном побережье. Такие успешные клинические ассоциации, как эти, являются надежными — это не просто витрины с новыми вывесками и маркетинговыми кампаниями — и предполагают тщательный надзор со стороны врачей и медсестер головной организации, а также строгое соблюдение ее практических моделей и систем измерения.Со временем результаты стандартных случаев в филиалах клиники стали приближаться к конечным результатам.

Быстро расширяющаяся партнерская сеть

Vanderbilt иллюстрирует многочисленные возможности, которые возникают из-за того, что партнерские отношения признают сильные стороны каждого партнера. Например, Вандербильт поощрял филиалов развивать несложные акушерские услуги, которые когда-то могли предоставляться в академическом медицинском центре, в то время как филиалы создали совместные предприятия с Вандербильтом для оказания помощи при некоторых сложных состояниях на своей территории.

6: Создание платформы информационных технологий

Предыдущие пять компонентов программы ценностей сильно подкрепляются шестым: вспомогательной платформой информационных технологий. Исторически ИТ-системы здравоохранения были разделены по отделам, местоположению, типу услуг и типу данных (например, изображения). Часто ИТ-системы усложняют, а не поддерживают комплексную междисциплинарную помощь. Это потому, что ИТ — это всего лишь инструмент; автоматизация неработающих процессов предоставления услуг только повышает эффективность неработающих процессов.Но правильный вид ИТ-системы может помочь частям МПС работать друг с другом, обеспечить возможность измерения и новые подходы к возмещению расходов, а также связать части хорошо структурированной системы доставки вместе.

ИТ-платформа, повышающая ценность, состоит из шести основных элементов:

Он ориентирован на пациентов.

Система отслеживает пациентов через службы, места и время для полного цикла лечения, включая госпитализацию, амбулаторные посещения, тестирование, физиотерапию и другие вмешательства.Данные собираются по пациентам, а не по отделениям, отделениям или местам.

Он использует определения общих данных.

Терминология и поля данных, относящиеся к диагнозу, лабораторным показателям, лечению и другим аспектам лечения, стандартизированы, поэтому все говорят на одном языке, что позволяет понимать данные, обмениваться ими и запрашивать их по всей системе.

Он включает в себя все типы данных о пациентах.

Записи врачей, изображения, заказы на химиотерапию, лабораторные анализы и другие данные хранятся в одном месте, так что каждый, кто участвует в лечении пациента, имеет полное представление.

Медицинская карта доступна для всех сторон, участвующих в оказании помощи.

Сюда входят лечащие врачи и сами пациенты. Простой вопрос «стресс-теста» для оценки доступности данных в ИТ-системе: могут ли медсестры видеть записи врачей, и наоборот? Сегодня почти для всех систем доставки ответ — «нет». Поскольку различные типы клиницистов становятся настоящими членами команды — например, работая вместе в IPU, — обмен информацией должен стать обычным делом.Правильный вид медицинской карты также должен означать, что пациенты должны предоставлять только один набор информации о пациенте и что у них есть централизованный способ назначать приемы, пополнять рецепты и общаться с клиницистами. И это должно упростить опрос пациентов об определенных типах информации, относящейся к их уходу, например, об их функциональном статусе и уровне боли.

Система включает шаблоны и экспертные системы для каждого медицинского состояния.

Шаблоны

позволяют группам МПС проще и эффективнее вводить и находить данные, выполнять процедуры, использовать стандартные наборы заказов и измерять результаты и затраты.Экспертные системы помогают клиницистам определить необходимые шаги (например, последующее наблюдение за ненормальным тестом) и возможные риски (например, взаимодействия лекарственных средств, которые могут быть упущены, если данные просто записаны в виде произвольного текста).

Архитектура системы позволяет легко извлекать информацию.

В системах повышения ценности данные, необходимые для измерения результатов, отслеживания затрат, ориентированных на пациента, и контроля факторов риска для пациента, могут быть легко извлечены с помощью обработки естественного языка. Такие системы также дают пациентам возможность сообщать о результатах лечения не только после его завершения, но и во время лечения, что позволяет принимать более обоснованные клинические решения.Даже в самых современных системах сегодня критически важные возможности по созданию и извлечению таких данных остаются недостаточно развитыми. В результате стоимость измерения результатов и затрат неоправданно увеличивается.

Клиника Кливленда — поставщик, который сделал электронную запись важной составляющей своей стратегии «Пациенты превыше всего», преследуя практически все эти цели. Сейчас он движется к тому, чтобы предоставить пациентам полный доступ к записям врача — еще один способ улучшить уход за пациентами.

Начало работы

Шесть компонентов программы ценностей различны, но взаимно усиливают друг друга. Объединение в МПС упрощает надлежащее измерение результатов и затрат. Благодаря лучшему измерению результатов и затрат стало проще устанавливать и согласовывать групповые платежи. Общая ИТ-платформа обеспечивает эффективное сотрудничество и координацию внутри групп МПС, а также упрощает извлечение, сравнение и составление отчетов о результатах и ​​данных о затратах. При наличии комплексных цен у МПС есть более сильные стимулы работать в команде и повышать ценность медицинской помощи.И так далее.

Реализация программы ценностей — это не разовая задача; это бессрочное обязательство. Это путь, в который медики вступают, начиная с принятия ценностной цели, прежде всего культуры пациентов и ожидания постоянного, измеримого улучшения. Путешествие требует сильного лидерства, а также приверженности реализации всех шести компонентов ценностной повестки дня. Для большинства провайдеров создание IPU и измерение результатов и затрат должны стать ведущими.

К настоящему времени должно быть ясно, что организации, которые быстро продвигаются по внедрению программы ценностей, получат огромные выгоды, даже если нормативные изменения будут медленными.По мере улучшения результатов МПС улучшится их репутация и, следовательно, количество их пациентов. Обладая инструментами для управления и снижения затрат, поставщики смогут поддерживать экономическую жизнеспособность даже в период стабилизации возмещения, а в конечном итоге его сокращение. Поставщики, которые концентрируют внимание на объемах, будут управлять эффективным циклом, в котором команды с большим опытом и лучшими данными быстрее повышают ценность, привлекая еще больший объем. Превосходные МПС будут рассматриваться как предпочтительные партнеры, позволяющие им расширяться в своих местных регионах и за их пределами.

Поставщикам с неработающими врачами будет сложно сохранить долю рынка, если их неспособность работать вместе препятствует прогрессу в повышении стоимости. Больницам, в которых работают частнопрактикующие врачи, придется научиться работать в команде, чтобы оставаться жизнеспособными. Измерение результатов, вероятно, станет первым шагом к сосредоточению всеобщего внимания на самом важном. Все заинтересованные стороны в сфере здравоохранения должны сыграть важную роль. (См. Врезку «Дальнейшие действия: другие роли заинтересованных сторон».) Тем не менее, поставщики услуг должны быть в центре внимания.Их советы директоров и старшие руководители должны обладать видением и смелостью, чтобы придерживаться программы ценностей, а также дисциплиной, чтобы преодолевать неизбежное сопротивление и сбои, которые в результате возникнут. Клиницисты должны отдавать приоритет потребностям пациентов и их ценностям над желанием сохранить свою традиционную автономию и методы работы.

Провайдеры, которые цепляются за сегодняшнюю сломанную систему, станут динозаврами. Репутация, основанная на восприятии, а не на реальных результатах, исчезнет.Сохранение текущей структуры затрат и цен в условиях большей прозрачности и снижения уровня возмещения затрат будет невозможно. Те организации — большие и малые, общественные и академические — которые могут овладеть программой ценностей, будут вознаграждены финансовой жизнеспособностью и единственной репутацией, которая имеет значение в здравоохранении — превосходными результатами и гордостью за ту ценность, которую они приносят.

Версия этой статьи появилась в выпуске Harvard Business Review за октябрь 2013 г.

Записки федералиста № 51 (1788)

Жителям штата Нью-Йорк:

К КАКОМУ из них мы должны прибегнуть, в конце концов, для сохранения на практике необходимого разделения власти между несколькими департаментами, как это предусмотрено Конституцией? Единственный ответ, который можно дать, состоит в том, что, поскольку все эти внешние положения оказываются недостаточными, этот недостаток должен быть восполнен путем создания внутренней структуры правительства таким образом, чтобы его несколько составных частей могли в силу их взаимных отношений быть средства удерживать друг друга на своих местах.Не претендуя на полное развитие этой важной идеи, я рискну сделать несколько общих наблюдений, которые, возможно, смогут осветить ее и позволить нам сформировать более правильное суждение о принципах и структуре правительства, запланированного Правительством. соглашение.

Для того, чтобы заложить надлежащую основу для этого раздельного и обособленного осуществления различных полномочий правительства, которое в определенной степени признается всеми необходимыми для сохранения свободы, очевидно, что каждый департамент должен иметь волю. собственноручно; и, следовательно, должны быть устроены таким образом, чтобы члены каждого имели как можно меньше свободы выбора при назначении членов других.При неукоснительном соблюдении этого принципа потребовалось бы, чтобы все назначения на высшие исполнительные, законодательные и судебные органы власти производились из одного источника власти, народа, по каналам, не имеющим никакой связи друг с другом. Возможно, такой план построения нескольких отделов будет менее трудным на практике, чем может показаться при размышлении. Однако выполнение этого требования потребовало бы некоторых трудностей и дополнительных затрат.Поэтому следует допустить некоторые отклонения от принципа. В частности, в конституции судебной власти может быть нецелесообразно строго настаивать на принципе: во-первых, поскольку особые квалификации необходимы для членов, первоочередное внимание должно быть уделено выбору того способа выбора, который наилучшим образом обеспечивает эти квалификации; во-вторых, потому что постоянное пребывание в должности, в соответствии с которым проводятся назначения в этом отделе, должно вскоре разрушить всякое чувство зависимости от властей, которые их наделяют.

Столь же очевидно, что члены каждого отдела должны как можно меньше зависеть от членов других в отношении вознаграждения, прилагаемого к их офисам. Если бы исполнительный магистрат или судьи не были независимыми от законодательного органа в данном конкретном случае, их независимость во всех остальных отношениях была бы просто номинальной. Но большая гарантия против постепенной концентрации нескольких полномочий в одном и том же департаменте состоит в том, чтобы дать тем, кто управляет каждым департаментом, необходимые конституционные средства и личные мотивы для сопротивления посягательствам других.Обеспечение защиты в этом, как и во всех других случаях, должно быть соразмерным опасности нападения. Амбиции должны противодействовать амбициям. Интересы мужчины должны быть связаны с конституционными правами места. То, что такие устройства необходимы для контроля над злоупотреблениями правительства, может быть отражением человеческой природы. Но что такое само правительство, как не величайшее из размышлений о человеческой природе? Если бы люди были ангелами, не было бы необходимости в правительстве. Если бы ангелы правили людьми, не было бы необходимости ни во внешнем, ни в внутреннем контроле над правительством.При создании правительства, которым должны управлять люди, а не людьми, большая трудность заключается в следующем: вы должны сначала позволить правительству контролировать управляемых; и в следующем месте обязать его контролировать себя.

Зависимость от народа — это, без сомнения, основной контроль со стороны правительства; но опыт научил человечество необходимости дополнительных мер предосторожности. Эта политика обеспечения противоположными и конкурирующими интересами недостаток лучших мотивов может прослеживаться во всей системе человеческих дел, как частных, так и общественных.Мы видим, что это особенно проявляется во всех подчиненных распределениях власти, где постоянная цель состоит в том, чтобы разделить и расположить несколько офисов таким образом, чтобы каждый мог сдерживать друг друга, а частный интерес каждого человека мог быть дозорным. над публичными правами. Эти изобретения благоразумия не могут быть менее необходимы при распределении высшей власти государства. Но невозможно дать каждому отделу равные возможности самозащиты. В республиканском правительстве обязательно преобладает законодательная власть.Устранение этого неудобства состоит в том, чтобы разделить законодательную власть на разные ветви; и сделать их различными способами избрания и разными принципами действия настолько мало связанными друг с другом, насколько это признает природа их общих функций и их общая зависимость от общества. Может даже потребоваться принять дополнительные меры предосторожности для защиты от опасных посягательств. Поскольку вес законодательной власти требует, чтобы она была разделена таким образом, слабость исполнительной власти может потребовать, с другой стороны, ее усиления.

Абсолютное негативное отношение к законодательной власти на первый взгляд кажется естественной защитой, которой должен быть вооружен магистрат исполнительной власти. Но, возможно, этого будет недостаточно. В обычных случаях оно могло проявляться не с должной твердостью, а в исключительных случаях могло быть вероломно злоупотреблено. Разве этот недостаток абсолютного негатива не может быть восполнен некоторой квалифицированной связью между этим более слабым отделом и более слабой ветвью более сильного ведомства, с помощью которой последнее может быть побуждено поддерживать конституционные права первого, не будучи слишком оторванным от основного. права собственного отдела? Если принципы, на которых основаны эти наблюдения, будут справедливыми, как я себя убеждаю, и они будут применяться в качестве критерия к конституциям нескольких штатов и к федеральной конституции, будет обнаружено, что если последняя не полностью соответствует для них первые бесконечно менее способны выдержать такое испытание.

Более того, есть два соображения, особенно применимых к федеральной системе Америки, которые ставят эту систему с очень интересной точки зрения. Первый. В одной республике вся власть, отданная народом, подчиняется администрации одного правительства; а от узурпации защищает разделение правительства на отдельные и отдельные департаменты. В сложной республике Америки власть, отданная народом, сначала делится между двумя отдельными правительствами, а затем часть, выделяемая каждому из них, подразделяется на отдельные и отдельные департаменты.Отсюда возникает двойная безопасность прав людей. Различные правительства будут контролировать друг друга, и в то же время каждое будет контролироваться само по себе. Второй. В республике очень важно не только охранять общество от угнетения его правителей, но и охранять одну часть общества от несправедливости другой части. У разных классов граждан обязательно существуют разные интересы. Если большинство будет объединено общими интересами, права меньшинства окажутся незащищенными.

Есть только два метода противодействия этому злу: метод создания воли в сообществе, независимой от большинства, то есть от самого общества; во-вторых, понимание в обществе стольких отдельных описаний граждан, которые сделают несправедливое сочетание большинства из целого очень маловероятным, если не практически невозможным. Первый метод преобладает во всех правительствах, обладающих наследственной или самопровозглашенной властью. В лучшем случае это ненадежная защита; потому что сила, независимая от общества, может с таким же успехом поддерживать несправедливые взгляды главного, как законные интересы второстепенной стороны, и может быть обращена против обеих сторон.Второй метод будет проиллюстрирован на примере федеративной республики США. В то время как вся власть в нем будет производиться от общества и зависеть от него, само общество будет разбито на столько частей, интересов и классов граждан, что права отдельных лиц или меньшинства не будут подвергаться опасности со стороны общества. интересующие комбинации большинства.

В свободном правительстве безопасность гражданских прав должна быть такой же, как и безопасность религиозных прав. В одном случае оно состоит в множественности интересов, а в другом — в множественности сект.Степень защищенности в обоих случаях будет зависеть от количества интересов и сект; и можно предположить, что это зависит от размера страны и количества людей, находящихся под одним и тем же правительством. Такой взгляд на предмет должен, в частности, рекомендовать надлежащую федеративную систему всем искренним и внимательным друзьям республиканского правительства, поскольку он показывает, что в точной пропорции по мере того, как территория Союза может быть образована более ограниченными Конфедерациями, или угнетающими комбинациями штатов Большинство будет облегчено: лучшая безопасность при республиканских формах для прав каждого класса граждан будет уменьшена: и, следовательно, стабильность и независимость одного члена правительства, единственного другого обеспечения безопасности, должны быть пропорционально увеличены.Справедливость — это конец правительства. Это конец гражданского общества. Его всегда преследовали и будут преследовать до тех пор, пока оно не будет достигнуто или пока в погоне не будет потеряна свобода. В обществе, в формах которого более сильная фракция может легко объединиться и угнетать более слабую, можно справедливо сказать, что анархия господствует, как и в естественном состоянии, когда более слабый индивидуум не защищен от насилия более сильного; и поскольку в последнем состоянии даже более сильные люди из-за неопределенности своего положения побуждаются подчиниться правительству, которое может защитить слабых так же, как и самих себя; таким образом, в первом государстве более могущественные фракции или партии будут постепенно побуждены по схожим мотивам к желанию правительства, которое будет защищать все стороны, как более слабые, так и более могущественные.

Вряд ли можно сомневаться в том, что если штат Род-Айленд будет отделен от Конфедерации и предоставлен самому себе, то незащищенность прав при народной форме правления в таких узких пределах будет продемонстрирована таким неоднократным притеснением фракционного большинства, что некоторая власть Абсолютно независимая от народа вскоре будет востребована голосом тех самых фракций, чье неправильное правление доказало необходимость этого. В обширной республике Соединенных Штатов и среди огромного разнообразия интересов, партий и сект, которые она охватывает, коалиция большинства всего общества редко могла иметь место на каких-либо иных принципах, кроме принципов справедливости и всеобщего блага. ; в то время как, таким образом, меньше опасность для несовершеннолетнего со стороны воли крупной стороны, должно быть меньше предлога, кроме того, для обеспечения безопасности первой путем внесения в правительство воли, не зависящей от второй, или, в Другими словами, воля, независимая от самого общества.Не менее очевидно, чем важно, несмотря на высказываемые противоположные мнения, что чем больше общество, при условии, что оно находится в практической сфере, тем более способным оно будет к самоуправлению. И, к счастью для РЕСПУБЛИКАНСКОЙ ПРИЧИНЫ, практическая сфера может быть достигнута в очень большой степени путем разумной модификации и смешения ФЕДЕРАЛЬНОГО ПРИНЦИПА.

PUBLIUS.

В этой статье федералиста Джеймс Мэдисон объясняет и защищает систему сдержек и противовесов в Конституции.Каждая ветвь правительства построена так, что ее власть сдерживает власть двух других ветвей; Кроме того, каждая ветвь власти зависит от людей, являющихся источником законной власти.

«Это может быть отражением человеческой природы, что такие устройства [системы сдержек и противовесов] необходимы для контроля над злоупотреблениями со стороны правительства. Но что такое само правительство, как не величайшее из размышлений о человеческой природе? Если бы люди были ангелами, не было бы необходимости в правительстве.Если бы ангелы правили людьми, не было бы необходимости ни во внешнем, ни в внутреннем контроле над правительством. При создании правительства, которым должны управлять люди, а не людьми, большая трудность заключается в следующем: вы должны сначала позволить правительству контролировать управляемых; и в следующем месте обязать его контролировать себя. Зависимость от народа, несомненно, является основным контролем над правительством; но опыт научил человечество необходимости дополнительных мер предосторожности ».

Мэдисон также обсуждает, как республиканское правительство может служить сдерживанием власти фракций и тирании большинства.«[В] федеративной республике Соединенных Штатов … вся власть в ней будет происходить от общества и зависеть от него, само общество будет разбито на столько частей, интересов и классов граждан, что права отдельных лиц или меньшинства, будет мало опасен со стороны заинтересованных комбинаций большинства ». Мэдисон заключает, что все сдержки и противовесы Конституции служат для сохранения свободы путем обеспечения справедливости. Мэдисон объяснил: «Справедливость — это конец правительства.Это конец гражданского общества ».

Политическая теория Мэдисона, изложенная в этом документе федералиста, продемонстрировала влияние книги Монтескье «Дух законов» на основателей.

Вода | Бесплатный полнотекстовый | Совместные методы гравитации и сейсмического отражения для характеристики глубинных водоносных горизонтов в засушливой равнине Айн-эль-Бейда (Центральный Тунис, Северная Африка)

1. Введение

В засушливых и полузасушливых регионах ресурсы поверхностных вод ограничены. В этих районах растет потребность в питьевой воде и воде для орошения, и население вынуждено использовать грунтовые воды.В большинстве случаев подземные воды не используются рационально.

Растущая потребность в подземных водах вызвала усиление тенденции в применении гидрогеофизики во всем мире. Однако из-за ограниченной глубины исследования обычно используемые приповерхностные гидрогеофизические методы, такие как зондирование удельного электрического сопротивления (SEV), томография электрического сопротивления (ERT) и временное электромагнитное зондирование (TEM), не позволяют получить точную геометрию или расширение многих интересных региональных глубинных и плохо эксплуатируемых горизонтов подземных вод.

Методы глубокой геофизической разведки, такие как гравиметрическая и сейсмическая, обычно используемые для разведки месторождений нефти, могут сыграть важную роль в улучшении понимания региональной тектонической структуры и характеристики водоносных геологических формаций. Это облегчит количественное определение и оценку ресурсов глубинных подземных вод. Исследования интеграции данных широко распространены в геофизике. Однако для оценки глубинных водоносных горизонтов в засушливых зонах было проведено лишь несколько исследований с использованием совместных гравиметрических и сейсмических исследований [1,2].В более позднем исследовании [3] были объединены несколько результатов, полученных из сейсмического профиля с одним источником / одним датчиком, с гравиметрическими данными. Эти исследования были выполнены для детализации тектонических условий и характеристики подземных водоносных образований равнины Аль-Джавв, одного из самых важных запасов подземных вод в Объединенных Арабских Эмиратах. В Тунисе, недалеко от района наших исследований [4], геофизические данные в сочетании с геологическими и гидрогеологическими данными региона Сиди-Бузид были проанализированы для характеристики геометрии водной поверхности.Полученные результаты уточнили геоструктурную схему и очертили расширенные глубокие суб-бассейны двух мест, Уэд-эль-Хаджель и Улед-Аскер. Другое исследование на северо-западе Туниса [5] выявило вклад гравиметрических и сейсмических данных в понимание геометрии дюны Зуараа-Оухтата и ее гидрогеологических последствий.

Эта работа направлена ​​на использование данных региональной гравитации и сейсмических отражений, дополненных геологической / гидрогеологической справочной информацией, для детализации глубинных тектонических условий резервуаров подземных вод олигоцена и эоцена.Понимание глубинного строения этих резервуаров внесет важный вклад в определение гидрогеологического поведения бассейна Айн-эль-Бейда.

Равнина Айн-эль-Бейда расположена в центральной части Туниса (рис. 1), как часть тунисского Атласа и бассейна Мергеллиль / Кайруан, в котором находятся крупнейшие сельскохозяйственные зоны в центральном Тунисе. Он расположен между двумя основными структурными элементами в центральной части Туниса: на востоке, ось север-юг [6,7,8] или ось север-юг (рис. 1), сложена складчатыми мезозойскими отложениями из J.Туила [9,10] на юге до Дж. Эль-Хуареба на севере [7,8,11]; к северо-западу простирается простирание СВ – ЮЗ Лабайед – Троцца – Черичира с надвиговым поясом Дж. Троцца, который находится образованы рифовыми карбонатами апта [12,13,14,15,16,17,18]. Запасы поверхностных вод (плотина Эль-Хауареб, снабжаемая реками Уэд-Бен-Зитун и Уэд-Мергеллиль (рис. 1)), а также ресурсы подземных вод (млн. –Плио-четвертичные и миоценовые водоносные горизонты), демонстрируют количественную и качественную деградацию [19]. За последние несколько десятилетий равнина Айн-эль-Бейда изменилась из-за быстрого и динамичного развития человеческой и сельскохозяйственной деятельности, что привело к увеличению спроса на питьевую воду и воду для орошения.В этой засушливой зоне олигоценовые силикокластические и эоценовые карбонатные слои являются наиболее интересными и стратегически важными глубинными водоносными горизонтами [19,21,22]. Для проведения значительного и значимого гидрогеологического исследования водного потенциала этих водоносных горизонтов необходимо определить структуру подповерхности под равниной Айн-эль-Бейда.

2. Геологическая обстановка

Геологические обнажения, окружающие равнину Айн-эль-Бейда, характеризуются присутствием отложений от триаса до миоцена (рис. 1) [7,8,11,17,23].В северо-западной части исследуемой области J. Trozza представляет собой выход на рифовый апт, затронутый системой радиальной трещиноватости [17,24]. На западе антиклиналь Дж. Троцца связана с антиклиналией Лабайед триасовым соляным коридором вдоль восточной части грабена Сбиба [25,26]. Отложения миоцена, олигоцена и эоцена можно выделить в западной части оси север-юг (рис. 2). Чередование палеогеографических областей от морской палеосреды к шельфовым месторождениям указывает на миоценовые кремнистые образования формаций Белья, Сауаф, Гриджима и Мессиута, а также сланцы и карбонаты формаций Махмуд, Айн-Граб, Уэд-Хаммам и Хауария.Флювио-дельтовая силикокластическая палеосреда указывает на толщу олигоценовых песчаников и глин формаций Фортуна и Корбоус, а карбонатная платформа определяет отложения эоцена как формации Черахил и Эль-Герия (рис. 2) [11,20]. Субстрат третичных отложений сложен палеоценовыми глинами формации Эль-Хариа и кампанско-маастрихтскими известняками формации Абиод [6,11,20]. Равнина Айн-эль-Бейда подверглась воздействию многочисленных тектонических фаз во время мезозойских и третичных пароксизмов [27,28,29].Хотя равнина кажется простой большой синклиналью (рис. 1A, B), более тщательное и точное исследование выявило некоторые геоморфологические элементы, такие как следующие:
(1)

изменения направления реки (река Уэд-Бен-Зитоун ) и

(2)

наличие эоценового обнажения в центре равнины.

Следовательно, структура равнины сложна и, вероятно, разделена скрытыми разломами и разрывами под четвертичными отложениями (рис. 1).С запада на восток мы можем выделить:
Синклиналь северо-восток-юго-запад Уэд-Бен-Зитун, ограниченная с запада грабеном Сбиба и антиклиналью Троцца (рис. 1). Эта синклиналь состоит в основном из мощного мио-плио-четвертичного чехла (силикокластическая и аллювиальная формации Сегуи). Выходы миоцена также можно было заметить у восточной границы антиклинали Троцца (рис. 1).
Ось разлома северо-восток-юго-запад острова Дж. Батеун-Дамус-Эль-Гонна-Дж. Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земля.Эта ось сложена складчатыми мергелями верхнего эоцена вокруг J. El Mguataa (угол падения колеблется от 35 ° до 70 °) и миоценовой серией (рис. 1). На него также влияют поверхностные разломы СВ – ЮЗ и СЗ – ЮВ.

Ось север-юг от J. Touila до J. El Houareb характеризуется присутствием аллохтонных слоев триаса и меловой серии вдоль ее западной стороны.

3. Гидрогеологические условия

Гидрологические и гидрогеологические аспекты бассейна Айн Эль Бейда были ранее изучены [19,30,31,32].Река Уэд-Бен-Зитун представляет собой главную развитую реку на равнине Айн-эль-Бейда. Он питает реку Мергеллиль (самая важная река в зоне Кайруана) и плотину Хауареб. Третичная складчатая серия равнины Айн-эль-Бейда перекрыта плио-четвертичными отложениями. Различные пьезометрические исследования в районе исследования [19,31,33] выявили региональный поток подземных вод с юго-запада на северо-восток (рис. 1A). Аллювиальные мио-плио-четвертичные и миоценовые водоносные горизонты в настоящее время чрезмерно эксплуатируются.Глубокие олигоценовые силикокластические и эоценовые карбонатные водоносные горизонты были исследованы несколькими скважинами. Эти водоносные горизонты представляют собой бесценный водный ресурс в регионе. Считается, что естественная подпитка происходит из обнажений, окружающих Айн-эль-Бейда (рис. 1). Эксплуатация подземных вод эоценовых известняков (формация Черахил) составляет более 1,31 млн. М 3 3 / год (Рисунок 1 и Рисунок 2), при этом в основном вода хорошего качества (в среднем 1,15 г / л). Эксплуатация подземных вод олигоценовых песчаников (формация Корбоус) превышает 1.56 Mm 3 / год (Рисунок 1 и Рисунок 2), с хорошим качеством воды (в среднем 1,2 г / л) [34]. Мы выполнили гидрогеологический разрез (Рисунок 3) с востока на запад, используя информацию о обнажения пород и данные глубоких скважин, полученные на равнине Айн-эль-Бейда. Два депоцентра были четко очерчены утолщением миоценовых и олигоценовых водоносных горизонтов в районах Уэд-Бен-Зитун и Айн-эль-Бейда. Гидравлический порог материализован складкой J. El Mguataa как часть регионального NE – SW J.Батун Дамус – Эль Гонна – Дж. Ось Эль-Мгетаа – Кроумет-Земла. Также его можно было выделить в центре равнины, примыкающей к колодцу W3. Эта структура представляет собой «демаркационную линию» и зону подпитки мелких и глубоких третичных водоносных горизонтов на равнине Айн-эль-Бейда.

4. Гравиметрические и сейсмические данные

Мы провели расширенный анализ гравиметрических данных для картирования структурных элементов равнины. Результаты сравнивались с профилями сейсмических отражений для определения «гидрогеологических перспектив олигоцена / эоцена» для перспективной глубокой разведки.

Данные сейсмических отражений для исследуемой области были получены от национальной нефтяной компании Туниса (ETAP) (Рисунок 1). Перенесенные сейсмические профили были проанализированы для сопоставления сейсмических и стратиграфических горизонтов, выявленных в калибровочных скважинах, полученных из общего направления для водных ресурсов в Тунисе (DGRE). Во-первых, мы скорректировали и усреднили базовую плоскость. Затем мы проверили пространственную когерентность, контролируя значения времени двустороннего пробега (TWT) сейсмических горизонтов на пересечениях различных профилей.Затем мы оцифровали кровли олигоценовых и эоценовых водоносных горизонтов. Наконец, мы сгенерировали изохрону и карты толщины с помощью картографического программного обеспечения.

Данные о гравитации были получены от национальной горнодобывающей компании Туниса (ONM). Гравиметрическая съемка проводилась с использованием однородной сети передачи данных (одна станция на км²). Поправки аномалии Буге в открытом воздухе проводились по формуле 1967 г. с поправкой на плотность 2,40.

5. Анализ гравиметрических данных

Построенная гравитационная карта Буге (рис. 4) дала два основных результата:
Региональное гравитационное поле четко определено с общим направлением изолинии СВ – ЮЗ.Величины силы тяжести, увеличивающиеся с запада на восток, объясняются [35] как эффект истончения коры.

Существование нескольких линеаментных коридоров СВ – ЮЗ положительных (Эль Гонна – Дж. Эль Мгуатаа – Кроумет Земла) и отрицательных аномалий (Уэд Бен Зитун и Айн Эль Бейда). Эти коридоры также разделены на субаномалии, вероятно, ограниченные поперечными глубокими разрывами.

После вычитания регионального гравитационного поля (полиномиальная регрессия первого порядка) карта остаточной гравитации (рис. 5) могла бы лучше определять отображение подземных структур.Были выделены три основные оси: отрицательный коридор Уэд Бен Зитоун (N1). Можно было увидеть разделительные линии между аномалией N1 Уэд Бен Зитун: (1) отрицательной аномалией N2 Мергеллиль на севере и (2) отрицательной аномалией N5 Хаджеб-Лайун на юге (рис. 5). Эти разделительные линии определяют границы недр равнины Айн-эль-Бейда.

Эль-Гонна – Дж. Положительная гравитационная ось Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земла, состоящая из трех заметных положительных гравитационных аномалий, P1, P2 и P3

Отрицательная гравитационная ось Айн-эль-Бейды состояла из двух выделенных суботрицательных аномалий, N3 и N4.Северо-западная и юго-восточная границы равнины Айн-эль-Бейда сложены положительными гравитационными аномалиями P4 и P5 соответственно. Они связаны со складчатой ​​структурой J. Trozza и антиклиналью J. Touila как часть оси север-юг.

Чтобы лучше понять структуру этих коридоров, мы применили фильтр угла наклона, который выделяет коротковолновые аномалии [36]. Эта карта (рис.6) показала следующее:

отрицательный коридор Уэд-Бен-Зитоун (N1) образован последовательностью различных отрицательных аномалий силы тяжести (N1.1, N1.2, N1.3, N1.4). Это изменение может быть объяснено изменениями мощности в Mio – Plio – четвертичных и третичных отложениях вдоль этого коридора;

Эль-Гонна – Дж. Положительная главная ось силы тяжести Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земла соответствует серии положительных аномалий силы тяжести (P1, P2.1, P2.2, P2.3, P3.1, P3.2), вероятно, затронутых важной сетью разломов;

отрицательная гравитационная ось Айн-эль-Бейды явно индивидуализирована многочисленными отрицательными гравитационными аномалиями (N3, N4.1, N4.2, N4.3).

Чтобы идентифицировать сеть разломов и неоднородности, влияющие на равнину Айн-эль-Бейда, которые появляются как коридоры гравитационных линеаментов на карте остаточной силы тяжести, мы составили карту величин горизонтальной производной силы тяжести [37]. На этой карте выделены три основных элемента (рис. 7):

Наличие коридора с севера на юг, затрагивающего Эль-Гонна-Дж. Район Эль-Мгуатаа, представляющий собой западное продолжение оси север-юг. Эта тенденция сыграла важную роль в структурировании равнины Айн-эль-Бейда.

Существование системы разломов СВ-ЮЗ вдоль площади Кроумет-Земла и антиклинали Дж. Троцца.

Возникновение системы неисправности реле, в основном между северным и юго-западным направлениями. Эти районы имели гарантированную передачу движения в разные тектонические фазы.

Чтобы сгенерировать подробную карту линеаментов, мы применили «обнаружение края источника» или фильтр SED к величине карты производной горизонтальной силы тяжести (Blackely and Simpson, 1986) (рис. 8).Мы также рассчитали решения деконволюции Эйлера [38] для оценки глубины до источника, используя структурный индекс 0, размер окна 10 × 10 и максимальный процент допуска по глубине 15%. Наложение линеаментной карты SED, решений деконволюции Эйлера и ранее идентифицированной оси гравитационной аномалии позволило нам определить следующее (рис. 8):

Тектоническая структура, состоящая в основном из разломов северо-восточного-юго-западного и северо-южного. Эти разломы сыграли важную роль в управлении путями потоков подземных вод.

Эль-Гонна – Дж. Ось складки Эль-Мгуатаа – Кроумет Земла представляет собой пример релейной системы север-юг и северо-восток-юго-запад. Мы заметили такую ​​же систему реле в западной части равнины (J. Trozza).

Оценочные решения глубины, полученные методом деконволюции Эйлера, значительно различаются.

Таким образом, мы определили два типа разломов:

(1)

те, которые составляют разломы покрова, влияющие в основном на центральную часть равнины и связанные с Gonna – J.Ось складок Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земла и

(2)

— достаточно глубокие (глубина более 1750 м), затрагивающие восточную (ось С – Ю) и западную (Дж. Троцца) границы равнины.

Чтобы лучше определить глубинную архитектуру равнины Айн-эль-Бейда, мы решили создать трехмерную модель плотности (рис. 9), инвертировав остаточные гравитационные аномалии с помощью трехмерного модуля. Загруженные данные были предварительно подготовлены для включения томографических вариаций и определения окна конструктора трехмерной сетки.Модель инверсии была сгенерирована с использованием метода инверсии с ограниченной гладкостью, с 10 итерациями, 2,4 в качестве фоновой плотности и среднеквадратичной ошибкой более 1%. 3D модель инверсии плотности с использованием боковой плоскости отсечения (рисунок 9) соответствовала предыдущим выводам. . Выявлено наследование разломов оси север-юг (J. Touila, J. Houareb) и разлома J. Trozza северо-восток-юго-восток. Система разломов Кроумет-Земла представляет собой пример тонкокожей тектоники, связанной с фазой третичной складчатости.В этой 3D-модели совмещены два тектонических стиля: тонкокожий и толстокожий.

6. Анализ сейсмических данных

Наборы сейсмических данных были откалиброваны и интерпретированы с использованием существующих скважин и геологической информации обнажений. Сейсмический профиль L1 СЗ – ЮВ был откалиброван по скважинам W7 и W2 и обнажениям J. El Mguataa – Kroumet Zemla (Рисунок 1A). Глубокая структура, выявленная этим профилем (рис. 10), полностью соответствовала результатам предыдущего гравиметрического анализа.Эль-Гонна – Дж. Ось складки Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земла связана с коридором разломов и надвиговой структурой на юго-восток (рис. 10). Бассейны Уэд Бен Зитун и Айн Эль Бейда представляют собой висящую стену и нижнюю стену этого коридора разлома, соответственно. Область висячей стены Уэд-Бен-Зитоун к северо-западу опускается сильнее, чем бассейн Айн-эль-Бейда в восточной части равнины. Третичные и четвертичные сейсмические горизонты показывают значительное углубление к северо-западу, а сейсмические последовательности показывают значительное утолщение.Об этом проседании также свидетельствуют мощные мио-плио-четвертичные отложения, обнаруженные в гидрогеологических скважинах (рис. 3). Сейсмический профиль L2 (Рисунок 1A) был откалиброван по скважинам W5 и W6 и обнажениям J. El Mguataa – Kroumet Zemla (Рисунок 11). На этом профиле также можно увидеть второй тектонический стиль, связанный с поднятыми и обрушившимися блоками (Рисунок 3). Сейсмическая линия L2 показывает в своем центре разлом с севера на юг, который был выделен гравиметрическим анализом. Эта линия показывает поднятие структуры Мгуатаа – Кроумет Земла.Это также подтверждает, что более высокий блок простирается до ЮЗ в районе Эч Чоуича. В этом блоке обнажаются водохранилища эоцена и олигоцена – аквитании. К юго-западу лишь два метра почвы покрывают олигоценовые отложения в районе Эч-Чоуича, что составляет хорошую зону подпитки этих водоносных горизонтов. К юго-западу от равнины Айн-эль-Бейда сейсмический анализ показывает, что эоценовые и олигоцен-аквитанские горизонты затронуты нормальным коридором разломов СЗ-ЮВ, который мы назвали коридором Эль-Гонна (рис. 11).Этот коридор разлома не описывался ранее до этой работы и отвечает за обрушение горизонтов меловых и третичных осадочных отложений. Кроме того, мы выделили сеть разломов первого и второго порядка, вовлеченную в процесс подпитки глубоких водоносных горизонтов. На изохронных картах вершин олигоцена и эоцена (рис. 12 и рис. 13) предполагается, что источники ранее проанализированных гравитационных аномалий были вызваны структурным каркасом, характеризующим равнину Айн-эль-Бейда.Как предполагает приведенный выше гравиметрический анализ, изохронные карты точно и точно выявили границы и формы бассейнов Уэд-Бен-Зитоун и Айн-эль-Бейда, содержащих хорошо развитые олигоценовые и эоценовые водоносные горизонты. Карта мощности олигоценовой TWT (рис. 14) предполагает, что развитые силикокластические толщи по существу расположены во многих интересных суббассейнах для глубокой разведки. Размеры и расположение этих целей помогут определить приоритеты будущего планирования разведки воды на равнине Айн-эль-Бейда.

7. Выводы

На равнине Айн-эль-Бейда (центральный Тунис) аллювиальные мио-плио-четвертичные отложения содержат основные ресурсы подземных вод для питья и орошения.

Эти водоносные горизонты в настоящее время чрезмерно эксплуатируются, что и послужило основанием для данного исследования. Мы выделили геометрию глубоких силикокластических олигоценовых и карбонатных эоценовых водоносных горизонтов. Эти водоносные горизонты естественным образом пополняются за счет обнажений, окружающих равнину.

Равнина Айн-эль-Бейда сильно структурирована благодаря своему расположению между осью север-юг (главный тектонический коридор север-юг в центральной части Туниса) на восток и атласным надвигом Северо-ЮЗ Троцца на запад.Для выполнения детального картирования структурных элементов был проведен расширенный анализ гравиметрических данных. Профили сейсмических отражений также использовались для подтверждения результатов гравиметрии и для создания изохронных карт олигоценовых и эоценовых водоносных горизонтов. Комбинированная интерпретация результатов гравиметрических и сейсмических отражений дополнила геологическую и гидрогеологическую справочную информацию и выделила три основных участка северо-восточный – юго-западный с местным структурированием:

(1)

Уэд Бен Зитоун, очень проседающий и связанный вытянутый депоцентр. с мощной толщей миоцена и олигоцена;

(2)

Эль-Гонна – Дж.Тренд Эль-Мгуатаа – Кроумет-Земла, представляющий сложную складчатую структуру с нарушениями и важной «линией раздела» подземных вод в исследуемом регионе; и

(3)

Бассейн Айн-эль-Бейда, демонстрирующий утолщение отложений олигоцена и эоцена.

Общий горизонтальный градиент силы тяжести, связанный с фильтром обнаружения края источника и решениями деконволюции Эйлера, показал, что эта равнина подвержена влиянию основных разломов с севера на юг и с северо-запада на юго-запад с глубинами, достигающими более 1750 м.Интерпретация трехмерной инверсии остаточных аномалий и анализ сейсмических профилей отражения подтвердили наследственность разломов и положение гидрогеологических бассейнов и суб-бассейнов по отношению к глубоким авариям (например, у подошвы и висячих стенок). Наконец, полученные таким образом изохронные карты (карты изобат кровли олигоцена и верхних слоев эоцена и карта мощности олигоценового водоносного горизонта) были сопоставлены с ранее полученными результатами по гравитационным аномалиям и проанализированы для выбора многообещающих суб-бассейнов для глубоководных слоев. исследование водоносных горизонтов олигоцена и эоцена.

Настоящая работа подчеркнула преимущества комбинированных гравиметрических и сейсмических исследований для надежной характеристики глубинных водоносных пластов в тектонически сложном контексте и определения их регионального распространения, а также их глубины и мощности. Этот подход имеет большое преимущество для лучшего распознавания ресурсов подземных вод, их доступности и уязвимости. Это дает отличную информацию для выработки политики для надлежащего регулирования использования этих редких ресурсов, особенно в контексте изменения климата.

Вклад авторов

Х.А., согласование документов, анализ сейсмических данных, написание и исправление; H.G., запись и анализ гравиметрических данных; М.Б., концепция проекта и авторский надзор. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование проводилось при поддержке Центра водных исследований и технологий Borj-Cedria (CERTE, Тунис) и финансировалось исследовательским проектом под названием Water Task Force WTF, Milieux Poreux, Transferts des Fluides et Changements Globaux pour une Meilleure Gestion des Ресурсы (CERTE / MERES, 2019–2022) и «Проект AS – HYDRO» (PRF2019 – D1P6 2019–2021).

Заявление институционального наблюдательного совета

Не применимо.

Заявление об информированном согласии

Не применимо.

Заявление о доступности данных

Не применимо.

Благодарности

Авторы благодарят ONM, ETAP и DGRE за предоставление гравиметрических, сейсмических и скважинных данных соответственно, а также за поддержку научных исследований в Тунисе.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

  1. Van Overmeeren, R.A. Комбинация измерений удельного электрического сопротивления, сейсмической рефракции и силы тяжести для разведки подземных вод в Судане. Geophys 1981 , 46. [Google Scholar] [CrossRef]
  2. Van Overmeeren, R.A. Комбинация измерений силы тяжести и сейсмической рефракции, примененная к исследованиям подземных вод вблизи Талтала, провинция Антофагаста, Чили. Geophys. Проспект. 2006 , 23, 248–258. [Google Scholar] [CrossRef]
  3. Bruno, P.P.G .; Веснабер, А. Характеристика подземных вод в засушливых регионах с использованием сейсмических и гравитационных атрибутов: равнина Аль-Джав, ОАЭ. Передний. Науки о Земле. 2021 , 8. [Google Scholar] [CrossRef]
  4. Khazri, D .; Габтни, Х. Геофизический вклад в характеристику геометрии глубоководных таблиц (Сиди-Бузид, Центральный Тунис). Int. J. Geophys. 2015 , 2015, 16. [Google Scholar] [CrossRef]
  5. Djebbi, M .; Габтни, Х. Вклад гравиметрических и сейсмических данных в понимание геометрии дюны Зуараа — Оухтата (северо-запад Туниса): гидрогеологические последствия.J. Afr. Науки о Земле. 2017 , 137, 91–102. [Google Scholar] [CrossRef]
  6. Burollet, P.F. Contribution à l’étude stratigraphique de la Tunisie Centrale. Анна. Шахты Геол. 1956 , 18, 345. [Google Scholar]
  7. Abbès, C. Structurations et Evolutions Tectono – Sédimentaires Mésozoïques et Cénozoïques, Associées aux Accidents Reghmatiques, à la Jon Africction des Marges Téthysienne et Nord- Centrale). Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет Эль Манар, Тунис, Тунис, 2004 г.[Google Scholar]
  8. Ouali, J. Importance du Réseau Réghmatique dans la Tectonogenèse de la Tunisie Atlasique à Travers L’étude de L’axe Nord-Sud. Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет в Эль-Манар, Тунис, Тунис, 2007. [Google Scholar]
  9. Richert, J.P. Mise en évidence de quatre phase tectoniques successives en Tunisie. Notes Serv. Géol. 1971 , 34, 115–125. [Google Scholar]
  10. Abbès, C. Etude Structurale du Jebel Touila: Extrémité Septentrionale du Chaînon N – S Sidi Kralif – Nara – El Haouareb.Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет в Эль-Манар, Тунис, Тунис, 1983. [Google Scholar]
  11. Rabhi, M. Contribution à L’étude Stratigraphique et Analyze de L’évolution Géodynamique de l’Axe N – S et des Structures Avoisinantes (Тунис Centrale). Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет Эль-Манар II, Тунис, Тунис, 1999. [Google Scholar]
  12. Castany, G. Etude géologique de l’Atlas Tunisien Oriental. Анна. Mines et Géol. 1951 , 8, 1–632. [Google Scholar]
  13. Бен Джемиаа, М.Evolution Tectonique de la Zone de Failles Trozza – Labeidh (Центральный Тунис). Кандидат наук. Диссертация, Университет Парижа – Сакле, Орсе, Париж, Франция, 1986. [Google Scholar]
  14. Abbès, C .; Boukadi, N. Sur la chaîne N – S de la Tunisie centrale et ses infléchissements d’axe. Проанализируйте деформации тектонической земли Джебель Ech Chérichira: Coulissement blocage et вращение. C.R. Acad. Sci. Париж 1988 , 307, 1277–1288. [Google Scholar]
  15. Martinez, M.C .; Турки, M.M .; Труйе, Р.Смысл меридиональной ориентации плит в центрально-меридиональном Атласе Туниса. Бык. Soc. Геол Фр. 1990 , 8, 843–852. [Google Scholar] [CrossRef]
  16. Boukadi, N .; Zargouni, F. Sur l’interférence desструктурных направлений в Атласе Туниса. L’exemple du noeud tectonique des Jebels M’rhila – Labeïd. C. R. Acad. Sci. Париж 1991 , 312, 529–534. [Google Scholar]
  17. Эль-Гали, A. Néotectonique et évolution tectono – sédimentaire associées aux jeux de la faille de Sbiba – Kairouan du Crétacé supérieur à l’Actuel (Центральный Тунис).Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет Эль-Манар II, Тунис, Тунис, 1993. [Google Scholar]
  18. Ayadi, S .; Rabhi, M .; Boukadi, N .; Заргуни, Ф. Анализируйте линии донных спутников сателлитов по региону, относящимся к фосе де Рохия, Сбиба и Хаджеб Эль Аун (центральный Тунис). Afr. Geosci. Ред. 2005 , 12, 1–2. [Google Scholar]
  19. Бен Аммар, S. Contribution à L’étude Hydrogéologique, Géochimique et Isotopique des Aquifères de Ain El Beidha et du Bassin du Merguellil (Plaine de Kairouan): Implications pour L’étude de la Relation Barrage – Nappes.Кандидат наук. Диссертация, L’Université de Sfax, Тунис, Тунис, 2007. [Google Scholar]
  20. El Ghali, A. Carte Géologique de Trozza; Национальное управление шахт: Тунис, Тунис, 1992. [Google Scholar]
  21. Jellalia, D .; Lachaal, F .; Andoulsi, M .; Zouaghi, T .; Hamdi, M .; Бедир, М. Гидрогеофизические и геохимические исследования неглубоких и глубоких систем неогеновых водоносных горизонтов в районе Хаджеб Лайоун – Джилма – Улед Аскер, Центральный Тунис. J. Afr. Науки о Земле. 2015 , 110, 227–244. [Google Scholar] [CrossRef]
  22. Thebti, S.; Jellalia, D .; Azaiez, H .; Бедир, М. Структурирование бассейнов и гидрогеофизическая характеристика трещиноватых глубоких карбонатных коллекторов верхнего мела и эоцена в районе Хаджеб Лайоун – Джелма – Улед Аскер (Центральный Тунис). Араб Дж. Геоши. 2018 , 11, 107. [Google Scholar] [CrossRef]
  23. Ferjani, A.B .; Burollet, P.F .; Меджри, Ф. В трудах конференции: Ежегодный съезд и выставка Американской ассоциации геологов-нефтяников, Сан-Франциско, Калифорния, США, 3–6 июня 1990 г .; 194стр.
  24. El Ghali, A .; Бен Айед, N. Mécanisme d’ouverture des bassins liés au système décrochant de Sbiba – Chérichira (Центральный Тунис). Géol. Méditerr. 1995 , 22, 141–151. [Google Scholar] [CrossRef]
  25. Zouaghi, T .; Bédir, M .; Ayed – Khaled, A .; Soua, M .; Лаццез, М. Автохтонные и аллохтонные соляные тела триаса в континентальной Северной Африке, грабен Сбиба, центральный Атлас Туниса. J. Struct. Геол. 2013 , 52, 163–182. [Google Scholar] [CrossRef]
  26. Джебби, М.; Габтни, Х. Трехмерное гравитационное моделирование соляной структуры, связанной с линеаментом Троцца – Лабайед (Центральный Тунис), ограниченное сейсмическими и скважинными данными. J. Afr. Науки о Земле. 1995 , 103, 71–80. [Google Scholar] [CrossRef]
  27. Bouaziz, S .; Barrier, E .; Soussi, M .; Турки, M.M .; Зуари, Х. Тектоническая эволюция северной африканской окраины в Тунисе по данным палеонапряжений и осадочным данным. Тектонофизика 2002 , 357, 227–253. [Google Scholar] [CrossRef]
  28. Yaïch, C.Dynamique Sédimentaire, Eustatisme et Tectonique Durant l’Oligo – Miocène en Tunisie. Формирование Фортуна, Мессиута и Гриджима; Numidien et Gréso – Micacé. Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет в Эль-Манар, Тунис, Тунис, 1997. [Google Scholar]
  29. Zouaghi, T. Distribution des Séquences de Dépôt du Crétacé (Aptien – Maastrichtien) en Subsurface: Rôle de la Déformation Tectonique, l’Halocinèse Géodynamique (Центральный Атлас Туниса). Кандидат наук. Диссертация, Тунисский университет в Эль-Манар, Тунис, Тунис, 2008 г.[Google Scholar]
  30. Khouaja, A. Etude Hydrogéologique du Synclinal de Ain El Beidha, SO de Kairouan. Рапп. Tech. ДГРЭ 1970 . Доступно в Интернете: http://www.onm.nat.tn/en/index.php?p=notices&findtype=details&id=7707 (по состоянию на 5 мая 2021 г.).
  31. Hamza, M. Contribution à L’étude Hydrogéologique du Synclinal d’Ain El Beidha (Центральный Тунис). Кандидат наук. Диссертация, Парижский университет VI, Париж, Франция, 1976 г. [Google Scholar]
  32. Sy, M.B. Modélisation de la Nappe d’Aïn Baïdha; Связь ENIT / LMHE: Тунис, Тунис, 1999.[Google Scholar]
  33. Ben Ammar, S .; Zouari, K .; Leduc, C .; M’Barek, J. Caractérisation isotopique de la ratio barrage – nappe dans le bassin du Merguellil (Plaine de Kairouan, Центральный Тунис). Hydrol. Sc. J. 2006 , 51, 272–284. [Google Scholar] [CrossRef]
  34. DGRE. Annuaire Hydrologique de Tunisie, 2013, Etude Hydrodynamique et Modélisation des Ecoulements Souterrains dans les Gouttières Synclinales Gréseuses du Barrémo – Albo – Aptien d’Aïn Séfra (Partie Centrale des Monts des Ksour – Atlas Saharien).Доступно в Интернете: https://tel.xn--archivesouvertes-jg6i.fr/tel-01167133/document (доступ 5 мая 2021 г.).
  35. Gabtni, H .; Джаллули, К. Регионально-остаточное разделение потенциального поля: пример из Туниса. J. Appl. Geophys. 2017 , 137, 8–24. [Google Scholar] [CrossRef]
  36. Miller, H.G .; Сингх В. Наклон потенциального поля — новая концепция расположения источников потенциального поля. J. Appl. Geophys. 1994 , 32, 213–217. [Google Scholar] [CrossRef]
  37. Blackely, R.; Симпсон Р. Аппроксимация границ тел источников от магнитных или гравитационных аномалий. Геофизика 1986 , 51, 1494–1498. [Google Scholar] [CrossRef]
  38. Reid, A.B .; Allsop, J.M .; Granser, H .; Millet, A.J .; Сомертон, И.В. Магнитная интерпретация в трех измерениях с использованием деконволюции Эйлера. Геофизика 1990 , 55, 80–91. [Google Scholar] [CrossRef]
Рисунок 1. ( А ). Региональное положение Туниса. ( B ) Геологические и гидрогеологические условия равнины Айн-эль-Бейда, расположенной в центральной части Туниса (геологические данные адаптированы из [11,20] проекции UTM WGS84 N32.1. Четвертичный и мио – плио – четвертичный. (2) Миоцен (Сбибинский грабен). (3) миоцен (равнина Айн-эль-Бейда). (4) Олигоцен. (5) Эоцен. (6) Верхний мел. (7) Нижний мел. (8) Триас. (9) Основные нанесенные на карту разломы. (10) Погружение. (11) Река. (12) Скважины. (13) Сейсмическая линия. (14) Сейсмические профили L1 и L2. (15) Предел используемой гравиметрической съемки 1 км * 1 км. (16) Гидрогеологическая корреляция скважин. (17) Направление потока грунтовых вод. (Заимствовано из [19]). (18) Положение изображения. ( C ) Общий вид равнины Айн Эль Бейда. Рисунок 1. ( А ). Региональное положение Туниса. ( B ) Геологические и гидрогеологические условия равнины Айн-эль-Бейда, расположенной в центральной части Туниса (геологические данные адаптированы из [11,20] проекции UTM WGS84 N32. (1) Четвертичный и мио-плио-четвертичный период. (2) миоцен ( Сбиба грабен). (3) миоцен (равнина Айн-эль-Бейда). (4) олигоцен. (5) эоцен. (6) верхний мел. (7) нижний мел. (8) триас. (9) основные нанесенные на карту разломы. ( 10) Погружение. (11) Река. (12) Скважины.(13) Сейсмическая линия. (14) Сейсмические профили L1 и L2. (15) Предел используемой гравиметрической съемки 1 км * 1 км. (16) Гидрогеологическая корреляция скважин. (17) Направление потока грунтовых вод. (Заимствовано из [19]). (18) Положение изображения. ( C ) Общий вид равнины Айн Эль Бейда. Рисунок 2. Литостратиграфическая колонка третичной серии на равнине Айн-эль-Бейда (адаптировано из описания третичной серии Дж. Туила [17]) и связанных гидрогеологических систем. (1) Глина. (2) Песчаная глина.(3) Песок. (4) Песчаники. (5) Глинистый песок. (6) Чередование песка и глины. (7) консолидированные и окаменелые песчаники. (8) Силикокластические отложения. (9) Доломиты. (10) Известняки. Рисунок 2. Литостратиграфическая колонка третичной серии на равнине Айн-эль-Бейда (адаптировано из описания третичной серии Дж. Туила [17]) и связанных гидрогеологических систем. (1) Глина. (2) Песчаная глина. (3) Песок. (4) Песчаники. (5) Глинистый песок. (6) Чередование песка и глины. (7) консолидированные и окаменелые песчаники.(8) Силикокластические отложения. (9) Доломиты. (10) Известняки.

Рисунок 3. Корреляция гидрогеологических скважин, пересекающих равнину Айн Эль Бейда. 1. Четвертичный и мио – плио – четвертичный. (2) Миоцен (равнина Айн-эль-Бейда). (3) Олигоцен. (4) Верхний эоцен. (5) Нижний эоцен. (6) Неисправность. (7) Уровень грунтовых вод. GL: уровень грунтовых вод. S: соленость. WF: расход воды.

Рисунок 3. Корреляция гидрогеологических скважин, пересекающих равнину Айн Эль Бейда. 1. Четвертичный и мио – плио – четвертичный.(2) Миоцен (равнина Айн-эль-Бейда). (3) Олигоцен. (4) Верхний эоцен. (5) Нижний эоцен. (6) Неисправность. (7) Уровень грунтовых вод. GL: уровень грунтовых вод. S: соленость. WF: расход воды.

Рисунок 4. Интерпретированная гравитационная карта Бугера равнины Айн-эль-Бейда. (1) Пределы основных аномалий силы тяжести.

Рисунок 4. Интерпретированная гравитационная карта Бугера равнины Айн-эль-Бейда. (1) Пределы основных аномалий силы тяжести.

Рисунок 5. Интерпретированная карта остаточной силы тяжести равнины Айн Эль Бейда.(1) Пределы основных гравитационных аномалий. (2) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.

Рисунок 5. Интерпретированная карта остаточной силы тяжести равнины Айн Эль Бейда. (1) Пределы основных гравитационных аномалий. (2) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.

Рисунок 6. Интерпретированная карта угла наклона равнины Айн Эль Бейда. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (2) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (3) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.

Рисунок 6. Интерпретированная карта угла наклона равнины Айн Эль Бейда. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (2) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (3) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.

Рисунок 7. Интерпретированная величина карты горизонтального градиента силы тяжести равнины Айн-эль-Бейда.(1) Линеаменты.

Рисунок 7. Интерпретированная величина карты горизонтального градиента силы тяжести равнины Айн-эль-Бейда. (1) Линеаменты.

Рисунок 8. Подробная линейная карта равнины Айн-эль-Бейда. выводится из результатов SED-фильтра и деконволюции Эйлера. Оценка глубины до источника была выполнена с использованием структурного индекса 0, размера окна 10 * 10 и максимального процентного отклонения глубины 15%. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести.(2) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (3) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 8. Подробная линейная карта равнины Айн-эль-Бейда. выводится из результатов SED-фильтра и деконволюции Эйлера. Оценка глубины до источника была выполнена с использованием структурного индекса 0, размера окна 10 * 10 и максимального процентного отклонения глубины 15%. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (2) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии.(3) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 9. Интерпретированная трехмерная модель инверсии плотности с использованием боковой плоскости разреза равнины Айн-эль-Бейда. ( A ) Боковой разрез структур Эль-Гонна и Туила. ( B ) Боковой разрез через Уэд Бен Зитун, Кроумет Земла и Айн Эль Бейда. ( C ) Боковой разрез южной горы Троцца, северной синклинали Уэд-Бен-Зитун и северной складки Кроумет-Земла.( D ) Боковой выезд через гору Троцца и северную равнину Айн-эль-Бейда.

Рисунок 9. Интерпретированная трехмерная модель инверсии плотности с использованием боковой плоскости разреза равнины Айн-эль-Бейда. ( A ) Боковой разрез структур Эль-Гонна и Туила. ( B ) Боковой разрез через Уэд Бен Зитун, Кроумет Земла и Айн Эль Бейда. ( C ) Боковой разрез южной горы Троцца, северной синклинали Уэд-Бен-Зитун и северной складки Кроумет-Земла.( D ) Боковой выезд через гору Троцца и северную равнину Айн-эль-Бейда.

Рисунок 10. Интерпретированный профиль сейсмического отражения L1. (1) Верх. Олигоцен. (2) Верх. Эоцен. (3) Верх. Верхний мел. (4) Основная ошибка.

Рисунок 10. Интерпретированный профиль сейсмического отражения L1. (1) Верх. Олигоцен. (2) Верх. Эоцен. (3) Верх. Верхний мел. (4) Основная ошибка.

Рисунок 11. Интерпретированный профиль сейсмического отражения L2.(1) Верх. Олигоцен. (2) Верх. Эоцен. (3) Верх. Верхний мел. (4) Основная ошибка.

Рисунок 11. Интерпретированный профиль сейсмического отражения L2. (1) Верх. Олигоцен. (2) Верх. Эоцен. (3) Верх. Верхний мел. (4) Основная ошибка.

Рисунок 12. Изохронная карта кровли олигоценового водоносного горизонта. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 12. Изохронная карта кровли олигоценового водоносного горизонта. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 13. Изохронная карта кровли эоценового водоносного горизонта. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.(4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 13. Изохронная карта кровли эоценового водоносного горизонта. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 14. Карта мощности TWT водоносного горизонта олигоцена. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда.(4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Рисунок 14. Карта мощности TWT водоносного горизонта олигоцена. (1) Ось основной положительной аномалии силы тяжести. (3) Ось основной отрицательной гравитационной аномалии. (4) Северная и южная границы равнины Айн-эль-Бейда. (4) Коридоры крупных разломов / разрывов.

Примечание издателя: MDPI остается нейтральным в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​филиалов организаций.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *