ПОГОДА, КЛИМАТ И ИХ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КЛИМАТО-ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Климат и погода как комплексы факторов окружающей среды

Погода – совокупность физических свойств приземного слоя атмосферы в относительно короткий промежуток времени (часы, сутки, недели).

Климат – многолетний режим погод, закономерно повторяющийся в данной местности.

Таким образом, погода – явление изменчивое, а климат – явление статистически устойчивое, характерное для данной местности.

Погодоформирующие факторы:

1. Естественные:

• Солнечная радиация;
• Характер подстилающей поверхности (снег, вода, почва и т.п.);
• Атмосферная циркуляция (циклоны, антициклоны, атмосферные фронты, пассаты, муссоны и т.п.).

2. Антропогенные:

• Загрязнение атмосферы промышленными выбросами (смог);
• Уничтожение лесов, мелиорация, ирригация, создание искусственных водоемов.
• Тип погоды зависит также от климата местности и сезона года.

Погодохарактеризующие факторы:

1. Гелиофизические:

• – интенсивность солнечной радиации (суммарная и эритемная – УФ-радиация, продолжительность солнечного сияния);
• – солнечная активность (солнечные пятна, активные области, хромосферные вспышки, радиоизлучения).

2. Геофизические:

• – напряженность планетарного и аномального геомагнитного полей, геомагнитная активность (геомагнитные бури, импульсы).

3. Электрическое состояние атмосферы:

• – напряженность электрического поля атмосферы, градиент потенциала, электропроводность воздуха, атмосферная ионизация, электромагнитные колебания и разряды.

4. Метеорологические факторы:

• температура воздуха, радиационная температура поверхностей;
• влажность воздуха;
• направление и скорость движения воздуха;
• атмосферное давление.

5. Синоптические явления:

– облачность, осадки, их характер (дождь, снег).

6. Химический состав приземного слоя атмосферы:

• концентрация кислорода, углекислого газа, атмосферных загрязнений.

Климатоформирующие факторы:

Географическая широта местности, которая определяет высоту стояния солнца над горизонтом, приток солнечной радиации на единицу поверхности земли;

Высота над уровнем моря и рельеф местности (равнинная, обычная, горы);

Тип земной поверхности (леса, лесостепь, степь, пустыня, водоемы);

Близость моря, океана, характер морских течений (теплые, например Гольфстрим, холодные, например Лабрадорское);

Особенности циркуляции воздушных масс (циклоны, антициклоны, атмосферные фронты, пассаты, муссоны, господствующие местные направления и сила ветра, например фен, норд, бора, сирокко и т.п.).

Климатохарактеризирующие факторы:

1. Температурные условия местности:

• абсолютная минимальная температура;
• абсолютная максимальная температура;
• летняя амплитуда температур;
• среднеянварская температура;
• среднеиюльская температура;
• среднегодовая температура.

2. Влажность воздуха:

• минимальная влажность;
• максимальная влажность;
• среднегодовая влажность;
• летнее количество и характер осадков (дождь, снег);
• среднемесячное количество осадков;
• общее число дней с осадками;
• среднемесячное число дней с осадками;
• общее количество “сухих дней” за год;
• общее количество “влажных” (дождевых, снежных) дней за год.

3. Атмосферное давление:

• минимальное давление;
• максимальное давление;
• среднегодовое давление;
• амплитуда перепадов давления.

4. Направление и скорость движения воздуха:

• роза ветров местности, соотношение ветренных и штилевых дней за год;
• максимальная скорость движения воздуха;
• среднегодовая скорость ветров.

5. Световой климат:

• среднемесячная минимальная горизонтальная освещенность;
• среднемесячная максимальная горизонтальная освещенность;
• среднегодовая горизонтальная освещенность;
• общее годовое число солнечных дней;
• месяц с наибольшим числом солнечных дней;
• месяц с наименьшим числом солнечных дней;
• среднемесячное минимальное напряжение солнечной радиации;
• среднемесячное максимальное напряжение солнечной радиации;
• среднегодовое напряжение солнечной радиации.

6. Почва:

• характер почвы: сухая, заболоченная;
• глубина промерзания почвы;
• продолжительность лежания снежного покрова;
• продолжительность отопительного сезона.

Классификации климата и погоды

С точки зрения профилактики влияния на здоровье человека большое значение имеют классификации и характеристики, в т.ч. медицинские, климата и погоды.

Климатические условия местности характеризуются определенными географическими закономерностями. В зависимости от основных климатологических показателей (температура, давление, влажность воздуха, осадки, световой климат, ветровой режим и прочее) и с учетом географической широты местности на земном шаре различают семь основных климатических поясов (таблица 1).

Таблица 1. Климатические пояса Земли

В Украине выделяют пять климатических зон: Полесье, Лесостепь, Степь, Карпаты, Южный берег Крыма (таблица 3).

Климатическое районирование территории СНГ (строительная классификация климата) представлена в таблице 4.

В Украинском бюро погоды при прогнозировании используют районирование территории Украины: северная часть (Житомирская, Киевская, Черниговская и Сумская области), северо-западная часть (Волынская и Ровенская области), западная часть (Львовская, Закарпатская, Ивано-Франковская, Тернопольская, Хмельницкая и Черновицкая области), центральная часть (Винницкая, Черкасская, Полтавская, Кировоградская и Днепропетровская области), восточная часть (Харьковская, Луганская и Донецкая области) и южная часть (Одесская, Николаевская, Херсонская, Запорожская области) и Крым – степная часть Украины. Отдельно выделяют Южный берег Крыма.

Таблица 4. Медицинская классификация погоды по И.И. Григорьеву

Таблица 2. Климатические зоны Украины

Климатическое районирование территории СНГ (строительная классификация климата)

Таблица 5. Медицинская классификация погоды по Г.П.Федорову

Исследования последних лет (таблицы 8-10), которые были проведены сотрудниками кафедры пропедевтики гигиены, военной и радиационной гигиены Национального медицинского университета имени А.А.Богомольца, доказали высокую адекватность использования классификации погоды, разработанной сотрудниками Центрального института курортологии и физиотерапии под руководством В.Ф.Овчаровой (табл. 6), для медицинского прогнозирования метеотропных реакций в климатических условиях Украины. Эта классификация учитывает динамику и интенсивность циркуляционных процессов в атмосфере, большое количество различых метеорологических элементов (табл. 7).

Таблицы 8, 9, 10 служат для гигиенической оценки тропности погоды к обострениям хронических сердечно-сосудистых заболеваний, бронхиальной астмы в климатических зонах Украины.

Таблица 6.Медицинская классификация погоды по В.Ф.Овчаровой с соавторами

Таблица 7. Среднесуточная переменная элементов погоды.

Условные обозначения:

– переход от снижения к повышению;

– переход от повышения к снижению, тенденция к снижению;

↑ повышение;

↓снижение;

а – зима (холодный период);

б – лето (теплый период);

Р – атмосферное давление (в мб);

R – относительная влажность (в %);

е – абсолютная влажность (в мб);

Т – температура воздуха (в градусах);

О₂ – содержание кислорода в воздухе (в г/м³)

Таблица 8. Схема гигиенической оценки тропности погоды по отношению к развитию гипертонических кризов (І), приступов стенокардии (П), инфарктов миокарда(ІІІ), нарушений мозгового кровообращения (ІV) в климатических зонах Украины по В.Г.Бардову (1985)

Условные обозначения:

Б – благоприятный тип погоды по отношению к конкретной сердечно-сосудистой катастрофе;

УБ – умеренно биотропный тип погоды;

НБ – неблагоприятный тип погоды;

І-ГК – гипертонические кризы;

П-ПС – приступы стенокардии;

ІІІ-ИМ – инфаркты миокарда;

ІV-НМК – нарушение мозгового кровообращения.

Таблица 9. Схема гигиенической оценки тропности погоды по отношению к обострениям бронхиальной астмы в климатических зонах Украины

по Е.Н. Анисимову (1998)

Условные обозначения:

Б – благоприятный тип погоды;

УБ – умеренно биотропный тип погоды;

НБ – неблагоприятный тип погоды.

Таблица 10.Схема гигиенической оценки тропности погоды по отношению к обострениям ишемической болезни сердца в климатических зонах Украины по С.М.Ткаченко (1999)

Условные обозначения:

Б – благоприятный тип погоды;

УБ – умеренно биотропный тип погоды;

НБ – неблагоприятный тип погоды.

Ситуационная задача по гигиенической оценке климатических условий населенного пункта с решением

Климатические условия местности характеризуются такими данными:

I. Температурные условия.

1. Абсолютная минимальная температура – (-54⁰С);
2. Абсолютная максимальная температура – ( 20⁰С);
3. Среднегодовая температура – (-7,7⁰С);
4. Годовая амплитуда колебаний температуры – (74⁰С);
5. Наиболее холодный месяц – январь, средняя температура этого месяца (-31⁰С);
6. Наиболее теплый месяц – июль, средняя температура этого месяца ( 15⁰С).

II . Влажность воздуха

1. Минимальная относительная влажность – 47%;
2. Максимальная относительная влажность – 100%;
3. Среднегодовая относительная влажность – 67%;
4. Среднемесячное количество осадков – 21,0 мм;
5. Среднегодовое количество осадков – 254,0 мм;
6. Общее число дней с осадками – 63;
7. Среднемесячное число дней с осадками – 5,2;
8. Общее число “сухих” дней в году – 6;
9. Общее число “влажных” дней в году – 154.

III . Давление воздуха

1. Минимальное давление – 734 мм рт.ст.
2. Максимальное давление – 768 мм рт.ст.
3. Среднегодовое давление – 749 мм рт.ст.
4. Амплитуда перепада давления – 34 мм рт.ст.

IV . Направление и скорость движения ветра.

1. Направление движения ветра (количество дней и их процент в годовом распределении):

• Север. 47 (12,8%); Север.-Восток. 72 (19,8%);
• Восток. 62 (16,9%); Юго.-Восток. 39 (10,8%);
• Юг. 38 (10,0%); Юго.-Запад. 23 (6,3%);
• Запад. 39 (10,8%); Северо.-Запад. 42 (11,6%);
• штиль – 3 (0,9%).

1. Минимальная скорость движения ветра – 0,5 м/сек.
2. Максимальная скорость движения ветра – 25,8 м/сек.
3. Среднегодовая скорость движения ветра – 5,6 м/сек.

V. Световой климат.

1. Среднемесячная минимальная горизонтальная освещенность (в 13.00) – 2000 лк.
2. Среднемесячная максимальная горизонтальная освещенность (в 13.00) – 10500 лк.
3. Среднегодовая горизонтальная освещенность (в 13.00) – 7400 люкс.
4. Общее число солнечных дней – 69.
5. Месяц с наибольшим числом солнечных дней – август (12 дней).
6. Месяц с наименьшим числом солнечных дней: декабрь-январь (отсутствие).
7. Среднемесячное минимальное напряжение солнечной радиации (13.00) – меньше 0,1 кал/см²мин.
8. Среднемесячное максимальное напряжение солнечной радиации (13.00) – 1,6 кал/см²мин.
9. Среднегодовое напряжение солнечной радиации (13.00) – 0,8 кал/см² мин.

VІ. Почва.

Почва вечномёрзлая, глубина промерзания 40,0 м. Длительность лежания снежного покрова – 268 дней, длительность отопительного периода – 305 дней.

VІІ. Общие данные о климато-погодной ситуации.

1. Число дней с резкими переменами погодной ситуации (прохождение фронтов погоды) – 44.
2. Месяци с наибольшим числом случаев резких перемен погодной ситуации – сентябрь (12), октябрь (11).

На основании анализа перечисленных показателей и на основании материалов лекций и рекомендуемой литературы следует дать гигиеническую характеристику климата местности, ответив на следующие вопросы:

1. В каком климатическом поясе размещен данный населенный пункт
2. Какие климато-погодные условия характеризуют данную климатическую зону Особенности физиологических реакций, связанных с пребыванием и акклиматизацией в данной зоне.
3. Какие особенности (показатели) климата данной местности являются неблагоприятными в гигиеническом отношении? В чем это конкретно может проявиться
4. Гигиенические рекомендации, обусловленные особенностями климата данной местности. В частности дать рекомендации в отношении:
   1. водоснабжения и питьевого режима;
   2. количественных и качественных особенностей пищевого рациона, режима питания;
   3. ориентации жилых зданий;
   4. рационального размещения жилых зданий по отношению к промышленному производству;
   5. профилактики последствий ультрафиолетовой недостаточности.

Пример решения ситуационной задачи

Как видно из обобщенных и представленных выше результатов метеонаблюдений, по своим климатическим условиям изучаемый населенный пункт может быть отнесен к І климатической зоне по строительному климатическому районированию.

Климатические условия в этом поясе (населенный пункт может быть отнесен к подгруппе ІБ зоны І) характеризуются как очень суровые. Этой климатической зоне присущи очень продолжительная суровая зима, холодное лето (средние температуры самого тёплого месяца на превышают ( 10⁰С) – ( 12⁰С). Почва вечномёрзлая. Весьма характерен световой климат, который характеризуется сменой полярной ночи и полярного дня. Перечисленные особенности климата определяют возможность отрицательного влияния на здоровье и условия проживания человека, что может проявиться в следующем:

1. Весьма низкие температуры вызывают перенапряжение терморегуляторных процессов, которые могут привести к общему и местному переохлаждению.
2. Неблагоприятный световой климат, связанный с ультрафиолетовым дефицитом, может оказывать негативное действие (снижение общей сопротивляемости, нарушение синтеза витамина “Д”, снижение функции центральной нервной системы, утомляемость).
3. Сложность при строительстве жилых и общественных зданий (вечная мерзлота почвы, необходимость усиленной теплозащиты и специальных конструктивных решений зданий), в частности, в связи с направлением и скоростью движения воздуха.
4. Неблагоприятные последствия, связанные с особенностями питания и водоснабжения – недостаток свежих овощей, фруктов, дефицит витаминов, слабая минерализация воды и низкое содержание в ней важных микроэлементов (например, фтора).

Учитывая изложенное, на основании оценки климатических условий в данной местности, следует предложить следующие гигиенические рекомендации, направленные на профилактику возможного неблагоприятного влияния климата и наиболее оптимальное приспособление человека к проживанию и работе в условиях данного климата:

1. С целью улучшения теплозащиты зданий следует размещать их торцами по отношению к господствующему направлению ветра (восток, северо-восток). Застройку зданий целесообразно осуществлять в виде комплексов с элементами бытового и культурного обслуживания, соединёнными утепленными переходами.
2. Учитывая господствующее направление ветра, с целью уменьшения загрязнения воздуха жилых кварталов, строительство промышленных предприятий следует осуществлять с западной, южной и юго-западной стороны.
3. При организации централизованного водоснабжения следует предпринять меры по компенсации недостатка фтора в воде – проводить фторирование воды на водопроводе.
4. Питание должно быть достаточно полноценным, с общей калорийностью (на 10-15% выше, чем в умеренных широтах), с высоким содержанием белков (не менее 12-15% общей калорийности, в т.ч. 60-65% – животных), жиров и витаминов. Учитывая дефицит витаминов в пище, необходимо проводить ее витаминизацию, особенно витамином С. Для компенсации недостатка йода – продавать населению йодированную соль и т.п.
5. Для профилактики ультрафиолетового голодания, особенно в период полярной ночи, следует широко использовать облучение в фотариях, которое обеспечивает получение профилактической дозы ультрафиолетовых лучей.
6. Одежда должна обеспечивать тепло-, ветро-, влагозащиту и сведение к минимуму теплопотерь, в частности, за счет инфракрасного излучения. Для этого рекомендовать “двухслойную” верхнюю одежду, меховые костюмы, комбинезоны с резиновой (водонепроницаемой) накидкой. Обувь должна быть на 1-2 номера больше соответствующей нормальному размеру, с тем, чтобы можно было носить несколько пар носков.
7. Учитывая необходимость приспособления к световому климату (чередование длительных дней и ночей) следует организовать режим труда и быта таким образом, чтобы не нарушать привычного чередования суточного режима физиологических функций, особенно не мешать нормальному сну (сведение к минимуму шумовых воздействий, одновременное начало трудового дня, затемнение спальных помещений в ночные часы во время полярного дня и др.).

Лица, с заболеваниями сердца и сосудов, легочными и неврологическими заболеваниями, а также другими отклонениями в состоянии здоровья, которые делают их особенно чувствительными к неблагоприятному влиянию климато-погодных условий, должны находиться под постоянным врачебным наблюдением. Этому наблюдению и соответствующим профилактическим мероприятиям должно быть уделено особое внимание в периоды, которым присущи частые изменения погодной ситуации (например, ранней осенью и поздней весной).