1

2

Климат – это ресурсный потенциал практически для всех отраслей экономики и социальной сферы. Исследование его, в настоящее время, ведется в трех основных направлениях: агроклиматическом, энергоклиматическом (гелио - и ветроресурсы) и биоклиматическом. Биоклиматические ресурсы, как составляющую природно-ресурсного потенциала можно оценить с позиции комфортности климатических условий, необходимых для жизни и воспроизводства, населяющих данную территорию организмов, в том числе и человека.

Климат и погода это не синонимы. Погода – это реальные значения метеовеличин в конкретной точке, в конкретное время. А климат – это осредненные значения тех же величин не менее чем за 30 (тридцать) лет

3

Уровень благоприятности климата индексы

доходов издержек

Комфорт 100 100

Умеренный дискомфорт 95 124

Сильный дискомфорт 87 184

Очень сильный дискомфорт 82 350

Жесткий дискомфорт 77 858

Крайне жесткий дискомфорт ≤ 77 ≥ 858

Индексы доходов и издержек по данным Башалхановой Л.Б. (Институт географии СО

РАН 2000)

4

Климатическая комфортность территории, и ее значение для сохранения здоровья и условий жизни и деятельности людей, предопределяет необходимость комплексного научного исследования. Она подлежит обязательному учету, так как является одним из важнейших средообразующих факторов, создающих природно-ресурсный потенциал, обеспечивающий жизнедеятельность населения. Географическая среда, представляющая собой организованную совокупность геосистем различных уровней, являясь источником существования человека (человечества), обеспечивает его теплом, светом, воздухом, водой и пищей, улучшает либо ухудшает качество жизни, способствует или мешает созданию материальных благ.

5

Понятие комфортности климатических условий «Комфорт» это оптимальное психофизиологическое состояние человека, которое обеспечивает его нормальную жизнедеятельность в местах постоянного или краткосрочного проживания.

«Субкомфорт» соответствует слабораздражающим условиям природной среды, в которых механизмы адаптации человеческого организма обеспечивают близкое к оптимальному психофизиологическое состояние человека, создавая ему условия для нормальной жизнедеятельности.

«Дискомфорт» климатических условий соответствует сильно раздражающим условиям окружающей природной среды, когда физиологические механизмы адаптации человеческого организма не обеспечивают его оптимального психофизиологического состояния и требуются дополнительные меры защиты, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность

6

7

На рисунке 1 представлено районирование территории России выполненное по уточненной методике, разработанной ВНКЦ «Север» совместно с Лабораторией климатологии Института географии РАН по системе предложенных ими показателей зональных и азональных факторов природно-климатической дискомфортности, включающих следующие показатели:

- продолжительность дня, ультрафиолетовая недостаточность или избыточность, сумма отрицательных температур воздуха, продолжительность периода с температурой воздуха ниже -30°С, продолжительность отопительного и безморозного периодов, мощность сезонно-талого слоя, сумма температур за период с устойчивыми температурами выше +10°С, вегетационный индекс, индекс влажного ветрового охлаждения Хилла;

- абсолютная высота местности, степень заболоченности территории, интенсивность землетрясений, затопления при наводнениях, проявления тайфунов и цунами (для Дальнего Востока) .

Однако в методике не учтены наиболее важные показатели, дающие оценку прямого воздействие климата на человека, характеризующие процесс теплообмена человека с внешней средой, индексы факторов «комфортности/дискомфортности», определяющие степень влияния природной составляющей на жизнедеятельность человека.

Авторская концепция эколого-географического исследования закономерностей пространствен-но-временного распределения климатической комфортности основывается на принципах геоцентризма, антропоцентризма, хороло-гической направленности и заключается в выделении детерминирующей роли природной составляющей, её подробного анализа для по-лучения объективной эколого-географической оценки конкретной территории.

8

Методика оценки климатической комфортности территории включает ряд этапов:

1) анализ физико-географических условий территории и создание базы климатических данных; 2) ранжирование, присвоение баллов «информативности» биоклиматическим индексам, отбор наиболее информативных; 3) создание базы биоклиматических данных на основе расчета отобранных показателей; 4) разработка интегрального показателя климатической ком-фортности; 5) расчет медико-биометеорологического прогноза заболевае-мости населения; 6) районирование территории по значениям максимально ин-формативных показателей (I, Км).

9

10

№ п.п. Биоклиматические индексы Кинф.Баллы

1. Температурно-влажностные показатели:ЭТ (эффективная температура неподвижного воздуха), 2

DI – индекс дискомфорта (США), 3DY - индекс дискомфорта (Япония). 2

2 Температурно – ветровые (индексы холодного стресса):W (К) – ветро-холодовой индекс (по Сайплу), 2

WC – уточненный ветро-холодовой индекс (Канапда), 2S – балл суровости по Бодману, 2

Т – коэффициент жесткости погоды по Арнольди, 2Н – индекс ветрового охлаждения по Хиллу, 2

Sо - коэффициент жесткости погоды по Осокину, 3

Коэффициент информативности показателей (индексов)

(Головина Е.Г., Трубина М.А. 1997, Андреев С.С. 2002, Григорьева Е.А. 2004, Русанов В.И. 2004, Архипова

И.В. 2006)

11

3 Температурно-влажностно-ветровые (для теневых пространств)

ЕТ-эквивалентно-эффективная температура (показатель тепловой чувствительности с учетом влияния ветра),

3

ЭЭТ - эквивалентно-эффективная температура, 3НЭЭТ- нормальная эквивалентно-эффективная

температура (показатель тепл. чувств с учетом влияния ветра для одетого человека).

3

4 Температурно-влажностно-ветровые (с учетом солнечной радиации)

РЭЭТ-(радиационная эквивалентно-эффективная температура)

5

БАТ(Биологически активная температура), 3

Тпр-(индекс приведенной температуры по Адаменко и

Хайрулину),

3

Qs-(Сальдо теплового баланса тела человека по Русанову), 4

C (теплоизоляция одежды, ед. кло), 2

12

5 Индексы патогенности и изменчивости климатаI индекс патогенности метеорологической ситуации (по

Бокше),5

ρО2 – парциальная плотность кислорода по Овчаровой, 3

КПМ – класс погоды момента по Русанову, 3К – индекс изменчивости КПМ по Русанову, 3

БИСМ по Белкину, 3МИЗ – метеорологический индекс здоровья по Богаткину, 2

G – показатель напряженности механизмов терморегуляции по Айзенштату,

3

N – индекс тепловой нагрузки по К.Я. Кондратьеву 36 Индексы континентальности климата

Кхр - по Хромову, 3

Кг – по Горчинскому. 37 Индексы, характеризующие состояние атмосферы

Кмп - климатический потенциал самоочищения атмосферы 5Ii (ИЗА) – суммарный индекс загрязнения атмосферы 3

ПЗА – потенциал загрязнения атмосферы 3

Биоклиматические индексы, используемые в работе для соответствующих расчетов:

1. БАТ - биологически активная температура рассчи-тывалась по формуле:

БАТ = 100 lg [1 + 0,02Т + 0,001(Т – 8)(f – 60) – 0,045(33 – Т) + 0,185 β]+90.

«комфорт» -10 – 20 оБАТ«субкомфорт» -21 – 23.9 – 6 оБАТ

«дискомфорт» – более 23,9 и менее 6оБАТ

РЭЭТ - радиационная эквивалентно-эффективная температура –(«комфорт» - 21 -27 оРЭЭТ, «субкомфорт» 27.1 - 32 оРЭЭТ, 17 – 20.9 оРЭЭТ, «дискомфорт» - 32.1 и выше и 16.9 и ниже оРЭЭТ) ;

13

14

2. ЕТ - эквивалентно-эффективная температура рассчи-тывалась по формуле:

где:t – температура воздуха ОС, f – влажность %,

v – скорость ветра м/с.«комфорт» - 12 -24 оЕТ,

«субкомфорт» - 24.1 -30оЕТ, 6 -12 оЕТ, «дискомфорт» - 30.1 и выше; 5.9 и ниже оЕТ

100

129,0

4,176,1

10014,068,0

3737

75,0

ft

Vf

tЕТ

15

3. РЭЭТ - радиационная эквивалентно-эффективная температура рассчитывалась по формуле:

РЭЭТ = 125 lg [1 + 0,02Т + 0,001(Т – 8)(f – 60) – 0,045(33 – Т) + 0,185 β].

где: Т температура воздуха оС; f – относительная влажность воздуха %; V – скорость ветра м/с; β – поглощенная поверхностью тела солнечная радиация кВт/м2

β = ε (1 – ά), где: ε – интенсивность солнечной радиации; ά – альбедо кожи человека

«комфорт» - 21 -27 оРЭЭТ, «субкомфорт» 27.1 - 32 оРЭЭТ, 17 – 20.9 оРЭЭТ,

«дискомфорт» - 32.1 и выше и 16.9 и ниже оРЭЭТ) ;

16

4. QS – сальдо теплового баланса человека расчет

производился по формуле:

где: S – прямая солнечная радиация, кВт/м2; D – рассеянная, кВт/м2; h – высота солнца, 0; α – альбедо непигментированной кожи α = 0,28; π = 3,14; М – теплопродукция организма человека, кВт/м2.

«комфорт» от -0.06 до -0.3 кВт/м2, «субкомфорт» от -0.05 до 0.1 и от -0.31 до -0.65 кВт/м2 «дискомфорт» более 0.1 кВт/м2 и -0.66 и менее кВт/м2

98,004,012

1

ЭЭТM

D

SctghQ

S

17

5. I – индекс патогенности метеорологической ситуации. Рассчитывался по формуле:

где: It – индекс патогенности температуры; t – среднесуточная температура,0С; IΔt – индекс патогенности межсуточного изменения температуры Δt; Ih – индекс патогенности влажности воздуха; h– среднесуточная относительная влажность, %; Iv –индекс патогенности ветра; v –среднесуточная скорость ветра, м/с; In – индекс патогенности облачности, n = 10 – 10·Sф/Sm; Sm – максимально возможная продолжительность солнечного сияния, часы; Sф – фактическая продолжительность солнечного сияния, часы; IΔp - индекс патогенности межсуточного изменения атмосферного давления Δр.

It = 0,02(18 – t)² при t < 18ºC; It = 0,02 (t – 18)² при t > 18ºC

«комфорт» от 0 до 9.9 баллов, «субкомфорт» от 10 до 16 баллов,

«дискомфорт» 16.1 и более баллов.

;3,006,006,02,01022

2220

70

IttpnvIh

6. КМ – климатический потенциал самоочищения ат-

мосферы рассчитывался по формуле:

КМ =

где: РШ – число дней со штилем (ск. ветра V = 0 – 1 м/с);

Рf - число дней с влажностью ≥ 80 %;РО - число дней с осадками ≥ 0,5 мм;РV - число дней со скоростью ветра ≥ 6 м/с.

«комфорт» Км <0.8, «субкомфорт» - Км от 0.81 до 1,0

«дискомфорт» Км >1.118

VO

FШ

PP

РР

I –годовое распределение

«субкомфорт»- (слабораздражающие условия), «субкомфорт» (умеренно раздражающие), «дискомфорт» - (сильно раздражающие),

комфорт

теплый сезон холодный сезон

19

Пространственное распределение комфортности по рассчитанным значениям индекса

патогенности I

годовое распределение Км

«комфорт» - высокое значение Км, «субкомфорт» – среднее, «дискомфорт» – низкое, «дискомфорт» – очень низкое.

теплый сезон холодный сезон

20

Пространственное распределение комфортности по рассчитанным значениям Км

Районирование территории ЮФО по годовым значениям индекса

патогенности I и климатического потенциала самоочищения атмосферы Км

21

22

Районирование территории ЮФО

Области I Районы Км

I.Юго-Западная от 4 - до 10

«комфорт»

I.1 Краснодарский 1.2

I.2 Центральный 1.3

I.3 Сочинский 1.4

II. Основная 10.5 – 16.5

«субкомфорт»

II.1 Новоаннинско- Невиномысский

1.1

II.2 Приазовский 0.9

II.3 Яшкульский 0.75

II.4 Ставропольский ≥1.4

III.Центральная 16.9 – 22

«дискомфорт»

III.1 Ростовский 1.0

III.2 Миллеровский 0.85

III.3 Элистинский 0.6

23

Координаты Туапсе: широта 44o6' , долгота 39o4'высота над уровнем моря: 62м (Курортный район Туапсе протянулся

вдоль моря на 100 км. В состав туапсинского района входят поселки Агой, Гизель-Дере, Джубга, Лермонтово, Новомихайловский, Небуг, Ольгинка и Шепси)

 

24

25

26

27

28

Биоклиматическиеиндексы

Год Теплый сезон

Холодныйсезон

ЕТ, °C 6.1 12.03 -3.5

БАТ, °C 18.5 21.6 12.3

РЭЭТ, °C 18,1 22 10.03

Qs, квт/м2 -0,78 -0.53 -1.09

I, балл 6.3 6.5 7.2

Км 0.98 0.97 1

Данные расчетов биоклиматических показателей в г. Туапсе

29

Биоклиматическийпоказатель

Комфорт Субкомфорт Дискомфорт

РЭЭТ Май, июнь, сентябрь Июль, август, октябрь

Январь, февраль, март, апрель, ноябрь, декабрь

Q s Июнь, июль, август, сентябрь

Январь, февраль, март, апрель, май, октябрь, ноябрь, декабрь

I Апрель, май, июнь, , сентябрь, октябрь,

Январь, февраль, март, июль, август, ноябрь, декабрь

Км Июль, август, сентябрь, октябрь

Ноябрь, декабрь, январь

Февраль, март, апрель, май, июнь, октябрь

Характеристика по рассчитанным показателям

30

Патология ПричиныЗаболевания системы кровообращения

1. Антропогенное загрязнение атмосферы2. Шум и вибрация3. Социально-бытовые условия4. Электромагнитные поля5. Антропогенное загрязнение питьевой воды6. Биогеохимические особенности местности7. Загрязнение среды обитания пестицидами и ядохимикатами8. Природно-климатические условия: резкая смена погоды, суточные резкие перепады значений основных метеоэлементов, уровень

инсоляцииЗаболевания нервной системы, органов чувств, психические расстройства

1. Природно-климатические условия: резкая смена погоды, суточные резкие перепады значений основных метеоэлементов, уровень инсоляции

2. Биогеохимические особенности местности3. Социально-бытовые условия4. Антропогенное загрязнение атмосферы5. Шум и вибрация6. Электромагнитные поля7. Загрязнение среды обитания пестицидами и ядохимикатами8. Антропогенное загрязнение питьевой воды

Заболевания органов дыхания 1. Природно-климатические условия: резкая смена погоды, суточные резкие перепады значений основных метеоэлементов, уровень инсоляции

2. Социально-бытовые условия3. Антропогенное загрязнение атмосферы

Заболевания органов пищеварения

1. Загрязнение среды обитания пестицидами и ядохимикатами2. Недостаток или избыток микроэлементов в среде обитания3. Социально-бытовые условия4. Антропогенное загрязнение атмосферы5. Шум и вибрация6. Антропогенное загрязнение питьевой воды

Заболевания крови и кроветворных органов

1. Биогеохимические особенности местности2. Антропогенное загрязнение атмосферы3. Электромагнитные поля4. Антропогенное загрязнение питьевой воды5. Загрязнение среды обитания пестицидами и ядохимикатами

Заболевания кожи и подкожной клетчатки

1. Природно-климатические условия: уровень инсоляции2. Антропогенное загрязнение атмосферы3. Недостаток или избыток микроэлементов в среде обитания

Заболевания эндокринной системы

1. Природно-климатические условия: уровень инсоляции2. Недостаток или избыток микроэлементов в среде обитания3. Антропогенное загрязнение атмосферы4. Шум и вибрация5. Электромагнитные поля6. Антропогенное загрязнение питьевой воды

Новообразования органов дыхания

1. Антропогенное загрязнение атмосферы 2. Природно-климатические условия

Острые респираторные заболевания

1. Природно-климатические условия: резкая смена погоды, суточные резкие перепады значений основных метеоэлементов, уровень инсоляции

2. Антропогенное загрязнение природной средыГрипп 1. Природно-климатические условия: резкая смена погоды, повышенная влажность, суточные резкие перепады значений основных

метеоэлементов, уровень инсоляции 2. Антропогенное загрязнение природной среды

Список заболеваний(Выполнена автором по данным Киселев А.В., Фридман А.Б.,

1997г.)

№ Климатические и биоклиматические параметры

Вероят-ность

t, v, м/с f, % P, гПа I, баллы

Км

1. 8.1 2.7 54 1008.3 11.2 0.7 0.002

2. -5.1 3.6 86 998.3 23.5 1.08 0.998

3. 18.4 3.4 51 999.2 9.3 0.8 0

4. -2.3 2.0 84 1007.6 21.0 1.1 0.9

5. 0.7 2.2 90 1007.6 20.7 1.4 0.9

6. 10.3 3.7 64 1006.7 9.8 0.9 0

Вероятности возникновения инфекционных заболеваний (ОРЗ) при сочетании климатических и

биоклиматических параметров (выборка из результатов работы программы)

31

Спасибо за внимание!

32