Биоклиматические индексы, используемые для оценки погоды теплого и холодного времени года

метеорологический погода биоклиматический температура

Биоклимат территории - важный природный ресурс, от состояния которого зависит комфортность и самочувствие человека, работоспособность, производительность труда и здоровье организма в целом. Под комфортными погодами понимают такое состояние метеорологических величин, при которых человек чувствует себя наилучшим образом. Для исследования влияния метеорологических факторов на состояние человека применяются различные температурные шкалы и индексы на основе их расчета и анализа. Биоклиматические индексы в физическом отношении характеризуют особенности тепловой структуры среды и являются косвенным индикатором состояния теплового поля окружающего человека. Изучая влияние изменений метеорологических условий на адаптационные механизмы, можно решить проблему сохранения здоровья человека. Именно поэтому особую важность приобретают исследования, в задачу которых входят биоклиматическая оценка и территориальная дифференциация биоклиматических условий [11, 13].

Ресурсные исследования климата в данной работе проводились по наиболее актуальному направлению прикладной климатологии - биоклиматической составляющей.


Биоклиматическая оценка - определение положительных и отрицательных воздействий различных климатических факторов и их комплексов на организм - выявляет медико-климатический потенциал территории с целью рационального использования ландшафтно-климатических условий в здравоохранении и для рекреации.

Погода и климат в основном обусловливаются атмосферной циркуляцией и, особенно, преобладанием западных потоков воздуха, что оказывает существенное влияние на климат атлантических воздушных течений, которые смягчают и увлажняют его. Вместе с тем поступают и воздушные массы, сформировавшиеся в других, в том числе арктических и резко континентальных, районах Сибири, Казахстана и Средней Азии.

В случае ослаблений внешних воздействий пришедшие воздушные массы под влиянием местных трансформационных факторов приобретают свойства географического района. Влияние местных условий (мезо- и микрорельеф, растительность, почва, непосредственная близость водоемов, застройка территории) порождает климатические вариации различной интенсивности на фоне устойчивых атмосферных процессов [14,35].

Биоклиматические показатели и ресурсы оцениваются применительно к человеку и характеризуют связь климата с его тепловым состоянием, здоровьем, особенностями рекреации и санитарно-гигиенической оценкой в естественных условиях. Выделены следующие составляющие биоклиматических ресурсов:



рекреационно-климатические ресурсы;

санитарно-гигиенические климатические ресурсы для градостроительства;

физиолого-климатические ресурсы теплового состояния человека;

лечебно-профилактические климатические ресурсы для основных видов заболеваний (сердечно-сосудистых, заболеваний органов дыхания, ревматических и простудных, туберкулеза и глазных) [10;6].

Для оценки теплового состояния человека разработан ряд биоклиматических показателей, которые позволяют определить уровень его тепловой нагрузки в летнее и зимнее время года. В результате анализа публикаций, посвященных разработке и описанию многочисленных биоклиматических индексов, показателей и критериев оценки уровня комфорта, были отобраны следующие биоклиматические показатели:

• эффективная температура (ЭТ) неподвижного воздуха

ЭТ=t-0,4(t-10)(1-f/100), (1)

где f - относительная влажность воздуха; t - температура воздуха, оC;

• эквивалентно-эффективная температура (ЭЭТ) - показатель тепловой чувствительности с учетом влияния ветра

, (2)

где ЕТ - ЭЭТ, t - температура воздуха, оС; f - относительная влажность, %; v- скорость ветра, м/с;

• индекс суровости (S) по Бодману

=(1-0,04t)(1+0,27v), (3)

где S - индекс суровости, баллы; t - температура воздуха, оС, v - скорость ветра м/с;

• приведенная температура (tприв) по Адаменко Хайруллину

прив=tв-8,2 , (4)

где tприв - приведенная температура, 0С; в - фактическая температура воздуха,

С ; V - скорость ветра, м/с;

• индекс ветрового охлаждения (Hw) по Хиллу

w=Hd+(0,085+0,102v0,3)(61,1-e)0,75, (5)

где Hd=(0,13+0,47v0,5)(36,6-t); - скорость ветра, м/с;- температура воздуха,



С; e - упругость водяного пара, гПа;

• радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ)

РЭЭТ=125lg[1+0,02T+0,001(T-8)(f-60)-0,45(33-T) V+185B], (6)

где Т - температура воздуха, оС; f - относительная влажность воздуха, %; V - скорость ветра, м/с;

В - поглощенная поверхностью тела солнечная радиация, кВт/м2.

В соответствии с рекомендациями Е.Г.Головиной и В.И.Русанова [5] РЭЭТ может быть рассчитана по формулам:

РЭЭТ=НЭЭТ+6,2оС, (7) или РЭЭТ=0,83ЭЭТ+12оС, (8)

где НЭЭТ - нормальная эквивалентно-эффективная температура;

ЭЭТ - эквивалентно- эффективная температура по Миссенарду;

• нормальная эквивалентно-эффективная температура (НЭЭТ) - показатель тепловой чувствительности с учетом влияния ветра для одетого человека:

НЭЭТ=0,8ЭЭТ+70С, (9)

где ЭЭТ - эквиваленто-эффективная температура ЕТ по Миссенарду;

• биологически активная температура

БАТ=0,8 НЭЭТ+90С, (10) [10; 3].

Для европейской части России зона комфорта насчитывается от 10 до 18 оС.

Границы НЭЭТ при которых испытуемые чувствовали себя комфортно находиться в пределах 17,2 - 21,1 оС.

Для южного побережья Крыма рекомендуемая зона комфорта от 13, 5 - 18 оС.

Зона БАТ соответствует зоне комфорта - 10-20 оС.

Индекс патогенности

Для оценки степени раздражающего действия изменений погоды на организм используется индекс патогенности метеорологической ситуации предложенный В.Г. Бокшей [3;118]. Этот индекс представляет собой сумму индексов патогенности разных метеорологических величин:

I= It + Ih+ Iv+ In+ + ; (11)

где I - патогенность межсуточного изменения температуры

It - индекс патогенности температуры воздуха;

I h - индекс патогенности влажности воздуха,- среднесуточная относительная влажность (%);v - индекс патогенности ветра;- среднесуточная скорость ветра (м /с);n - индекс патогенности продолжительности солнечного сияния,

= 10 -10Sф /Smax;

ф и Smax - соответственно максимально возможная и фактическая продолжительность солнечного сияния по гелиографу;

- индекс патогенности межсуточного изменения атмосферного давления .

- индекс патогенности межсуточного изменения температуты.

В.Г. Бокша предложил следующую рабочую формулу для расчета индекса патогенности метеорологической ситуации (баллы) [2]:

10 It; (12)

Годовой ход индекса патогенности показывает, что наибольший раздражающий эффект погоды отмечается в зимние месяцы. Согласно исследованию Е.Г. Головиной и В.И. Русанова, более резкие значения индекса I сочетаются с неблагоприятными сдвигами параметров геодинамики организма (артериального давления, ударного и минутного объема сердца) более низкими средними значениями проницаемости электрических мембран крови и др. [15,45].

Суммарный метеорологический индекс патогенности указывает не на характер изменения погоды, а лишь на степень ее раздражающего воздействия на организм. В зависимости от величины I условия оцениваются как I= 0-9 - оптимальные, I =10-24 - раздражающие, I >24 острые.

Годовой ход индекса патогенности погоды показывает, что наибольший раздражающий эффект погоды отмечается в зимние месяцы.

Оптимальные же значения метеорологических величин в умеренных широтах, при которых возникает минимум метеопатических реакций следующие: температура 18 оС (летом), относительная влажность 60 %, скорость ветра 0 м/с, облачность 0 баллов, изменчивость давления 0 мб/сут, изменчивость температуры 0 оС /сут. [15,47].


Заключение

Человеческий организм - сложная и высокосовершенная саморегулирующаяся система, которая стремится к равновесию с окружающей средой, включающей в себя факторы космического порядка. Всякое нарушение данного равновесия, связанное с изменением внешних условий, вызывает соответствующую перестройку в деятельности человека.

Эту закономерность используют, например, современная медицина в лечебных целях. Воздействуя на организм климатическими и другими природными факторами, врачи добиваются целенаправленных изменений, которые повлекли бы за собой ликвидацию определенных заболеваний. Дальнейшее изучение влияние различных природных, в том числе и космических факторов на живые организмы открывает новые пути избавление человека от различных недугов.

Использовались индексы для характеристики теплоощущения человека - это эффективные температуры: НЭЭТ, ЭТ, РЭЭТ, которые учитывают совместное влияние температуры, скорости ветра, РЭТ - влияние солнечной радиации.

Наиболее информативным показателем влияния погоды на человека является индекс патогенности, он учитывает: температуру воздуха, влажность воздуха, среднесуточную относительную влажность, скорость ветра, продолжительность солнечного сияния.


Список литературы

1. Андреев, С.С. Экология человека / С.С. Андреев.- Ростов: н/д: Изд-во. Е.А. Турова, 2007.- 248с.

. Андреев, С. С. Человек и окружающая среда / С. С. Андреев. - Ростов н/д: Изд-во СКНЦ ВШ АПСН, 2005. - 271с.

. Бокша, В.Г. Медицинская климатология и климатотерапия / В.Г. Бокша, Б.В. Богутский. - Киев: Здоровье, 1980.- 262с.

. Васинский, А. И. Пейзаж будущего: Человек в мире природы. Природа в мире человека / А. И. Васинский - М.: Политиздат, 1985. - 256с.

. Воронин, Н.М. Основы медицинской и биологической климатологии / Н.М. Воронин - М.: «Медицина», 1981.- 352 с.

. География. Современная иллюстрированная энциклопедия/ Под редакцией проф. А. П. Горкина. - М.: Росмэн, 2006.- 342с.

. Головина, Е. Г. Некоторые вопросы биометеорологии / Е. Г. Головина, В. И. Русанов. - СПб. : Изд-воРГГМИ, 1993. - 90 с.

. Исаев, А.А. Экологическая климатология / А.А. Исаев - М.: Научный мир, 2001.- 458с.

. Климатические ресурсы и методы их представления для прикладных целей /Под ред. К.Ш.Хайруллина.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2005.- 231с.

. Лосев, К. С. Климат: вчера, сегодня, завтра/ К. С. Лосев - М.: Гидрометеоиздат, 1985.-186с.

. Новикова, Н. Н. Оценка уровня конфортности атмосферы г. Москвы / Н. Н. Новикова, Е. Г. Головина // Гидродинамические методы прогноза погоды и исследования климата. - 2002. -№ 9. - С. 266-271.

. Педь, Д. А. О показателях засухи и избыточного увлажнения / Д. А. Педь // Труды Гидрометцентра СССР. - 1975. - № 156. - С. 19-39.

. Романова, Е. Н. Методы использования систематизированной климатической и микроклиматической информации при развитии и совершенствовании градостроительных концепций / Е. Н. Романова, Е. О. Гобарова, Е. Л. Жильцова. - СПб. : Гидрометеоиздат, 2000.- 159 с.

. Русанов, В.И. Комплексные метеорологические показатели и методы оценки климата для медицинских целей / В.И. Русанов. - Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1981.- 86с.

15. Трифонова, Т.А. Экологический атлас Владимирской области /Под ред. Т.А. Трифоновой, Т.А. Трифонова, Н.В. Селиванова, Н.В. Мищенко и др. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007.- 92 с.

16. Энциклопедия климатических ресурсов Российской Федерации / под ред. Н. В. Кобышевой, К. Ш. Хайруллина. - СПб. : Гидрометеоиздат, 2005. - 319 с.

17. Климат и здоровье человека/ Примгидромет, 2001-201.- Режим доступа 18.04.2011.

Формирование денежных доходов и фондов предприятия
Вознаграждения, которые приносят отношения с окружающими
АВС (XYZ)-аналіз
II група катіонів
Краткое введение в конструкции мебели из плитных материалов.
Прекращение членства в кооперативе
Нормирование незавершенного производства
Упражнения на координацию и динамическую организацию движений
ПІСЛЯМОВА
Фотоны. Энергия и импульс фотона
Г. Факторы риска и осложнения
ПРОГОЛОШЕННЯ НЕЗАЛЕЖНОСТІ УНР
Расширительная политика может породить инфляцию.
Невипадкові (спрямовані) вибірки. Багатофазний відбір
Дискоординована пологова діяльність
ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА ПЕРШОГО РОЗДІЛУ
Методи економічних досліджень
Концепция науки эмпириокритицизма.
Декоративная решетка Венгрия (XVIII в.).
Формирования и учреждения службы медицины катастроф Минздрава России
Стаття 28
Благовествование Святого Андрея
Пищеварение в кишечнике Роль поджелудочной железы в пищеварении
Главная Страница