По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 614.78 DOI:10.33920/med-08-2110-01

Абсолютная влажность атмосферного воздуха и COVID-19

Кривошеев Владимир Васильевич д-р техн. наук, профессор, ведущий аналитик АУ Ханты-Мансийского автономного округа — Югры «Технопарк высоких технологий», 628011, г. Ханты-Мансийск, ул. Промышленная, д. 19, e-mail: vvk_usu@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-8125-0890
Столяров Артем Игоревич канд. экон. наук, директор АУ Ханты-Мансийского автономного округа — Югры «Технопарк высоких технологий», 628011, г. Ханты-Мансийск, ул. Промышленная, д. 19, e-mail: a.stolyarov@tp86.ru, https://orcid.org/0000-0003-2517-9775
Семенов Александр Александрович начальник центра автоматизации и контроля АУ Ханты-Мансийского автономного округа — Югры «Технопарк высоких технологий», 628011, г. Ханты-Мансийск, ул. Промышленная, д. 19, e-mail:semenoff 2007@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-9968-9466
Ключевые слова: коронавирус, абсолютная и относительная влажность атмосферного воздуха, заболеваемость и смертность, статистические исследования

На сегодняшний день COVID-19 — это предмет внимания всего человечества номер один. Поэтому проблема изучения влияния условий, в которых существуют субъекты пандемии — люди и вирусы, на ее динамику и результаты чрезвычайно актуальна. Авторами произведен корреляционный анализ зависимостей между заболеваемостью/смертностью населения и абсолютной и относительной влажностью по 73 странам и регионам, находящимся на разных континентах земного шара. Разработанная авторами методика позволяет определять, как и в какие периоды времени природные факторы оказывают влияние на заболеваемость и смертность человека, насколько сильно влияет тот или иной параметр атмосферы на процесс инфицирования и течения заболевания. Проведенные расчеты позволили доказать, что абсолютная влажность воздуха является одним из доминирующих природных факторов, оказывающих существенное влияние на динамику пандемии COVID-19 и других инфекционных заболеваний. Рост абсолютной влажности воздуха может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на заболеваемость и смертность населения, при этом характер влияния зависит от собственной величины абсолютной влажности и других параметров атмосферы. Корреляция абсолютной и относительной влажности с заболеваемостью/смертностью в один и тот же момент времени может быть совершенно различной как по величине, так и по знаку. Существующие в РФ нормативные документы федерального уровня созданы без учета минимально допустимой и физиологически оптимальной величины абсолютной влажности и требуют корректировки. Вопрос влияния абсолютной влажности имеет особое значение для северных территорий, на которых большую часть года величина абсолютной влажности значительно меньше минимально допустимой. Полученные результаты свидетельствуют о высокой степени влияния абсолютной влажности на заболеваемость и смертность населения в связи с COVID-19, способствуют пониманию цикличности пиков пандемии и осознанному прогнозированию времени наступления периодов наиболее опасной эпидемиологической обстановки.

Литература:

1. Hunt Allcott, Levi Boxell, Jacob Conway et al. Polarization and Public Health: Partisan Differences in Social Distancing During the Coronavirus Pandemic (April 2020). NBER Working Paper No. w26946, Available at SSRN: https://ssrn.com/ abstract=3574415.

2. Кривошеев В. В., Столяров А. И. Влияние относительной влажности воздуха на заболеваемость коронавирусом COVID-19. Здоровье населения и среда обитания. 2021. № 2 (335). С. 61–69. DOI: https://doi.org/10.35627/2219– 5238/2021-335-2-61-69.

3. Кривошеев В. В., Столяров А. И. Влияние метеорологических факторов на заболеваемость и смертность COVID-19 в Москве в апреле — июне 2020 года. Здоровье населения и среда обитания. 2021. № 3 (336). С. 70–77. DOI: https://doi.org/10.35627/2219–5238/2021-336-3-70-77.

4. Katherine Li. The Link between Humidity and COVID-19 Caused Death. Journal of Biosciences and Medicines. 2020; 8 (6): 50–55. DOI: 10.4236/jbm.2020.86005.

5. Sarvan Kumar. Will COVID-19 pandemic diminish by summer-monsoon in India? Lesson from the first lockdown. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.22.20075499.

6. Velu Vinoj, Nandini Gopinath, Kiranmayi Landu et al. The COVID-19 Spread in India and Its Dependence on Temperature and Relative Humidity. 2020, 2020070082. DOI: 10.20944/preprints202007.0082.v1.

7. Sarvan Kumar. Effect of meteorological parameters on spread of COVID-19 in India and air quality during lockdown. Science of The Total Environment. 25 November 2020; 745: 141021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141021.

8. Yueling Ma, Yadong Zhao, Jingtao Liua et al. Effects of temperature variation and humidity on the death of COVID-19 in Wuhan, China. Science of The Total Environment. 1 July 2020; 724: 138226. DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32408453/.

9. Jianfeng Li, Linyuan Zhang, Zhihua Ren et al. Meteorological factors correlate with transmission of 2019-nCoV: Proof of incidence of novel coronavirus pneumonia in Hubei Province, China. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.01.20050526

10. Jiangtao Liu, Ji Zhou, Jinxi Yao et al. Impact of meteorological factors on the COVID-19 transmission: A multi-city study in China. Science of The Total Environment. 2020 Jul 15; 726: 138513. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138513. Epub 2020 Apr 9.

11. Peng Shi, Yinqiao Dong, Huanchang Yan et al. The impact of temperature and absolute humidity on the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak — evidence from China. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.22.20038919.

12. Xiaohang Wen, Chenghan Liu, Bangjun Cao et al. Relationship between the COVID-19 Outbreak and Temperature, Humidity, and Solar Radiation Across China (May 6, 2020). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3594115.

13. Sonal Gupta, Gourav Singh Raghuwanshi, Arnab Chanda. Effect of weather on COVID-19 spread in the US: A prediction model for India in 2020. Science of the Total Environment. 2020 Aug 1; 728: 138860. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2020.138860. Epub 2020 Apr 21.

14. Lan-Lan Fang, Ding-Jian Wang, Gui-Xia Pan et al. Risk effects of low temperature and high humidity on the spread of 2 COVID-19 in California: Time series study. DOI: https://assets.researchsquare.com/files/rs-126531/v1_stamped.pdf.

15. Atin Adhikari, Jingjing Yin. Short-Term Effects of Ambient Ozone, PM2.5, and Meteorological Factors on COVID-19 Confirmed Cases and Deaths in Queens, New York. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17 (11): 4047. DOI: https:// doi.org/10.3390/ijerph17114047.

16. Wei Luo, Maimuna S. Majumder, Diambo Liu et al. The role of absolute humidity on transmission rates of the COVID-19 outbreak. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.02.12.20022467 (Harvard Medical School, Boston, USA).

17. Sachiko Kodera, Essam A. Rashed, Akimasa Hirata. Correlation between COVID-19 Morbidity and Mortality Rates in Japan and Local Population Density, Temperature, and Absolute Humidity. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5477. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17155477.

18. Essam A Rashed, Sachiko Kodera, Jose Gomez-Tame et al. Influence of Absolute Humidity, Temperature and Population Density on COVID-19 Spread and Decay Durations: Multi-Prefecture Study in Japan. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5354. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17155354.

19. AC Auler, FAM Cássaro, VO da Silva. Evidence that high temperatures and intermediate relative humidity might favor the spread of COVID-19 in tropical climate: A case study for the most affected Brazilian cities. Science of The Total Environment. 2020 Aug 10; 729: 139090. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139090. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32388137/.

20. Gentile Francesco Ficetola, Diego Rubolini. Climate affects global patterns of COVID-19 early outbreak dynamics. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.23.20040501.

21. Mohammad M. Sajadi, Parham Habibzadeh et al. Temperature and Latitude Analysis to Predict Potential Spread and Seasonality for COVID-19. March 2020; SSRN Electronic Journal. DOI: 10.2139/ssrn.3550308.

22. Peter Jüni, Martina Rothenbühler, Pavlos Bobos et al. Impact of climate and public health interventions on the COVID-19 pandemic: a prospective cohort study. Canadian Medical Association Journal. 2020 May 25; 192 (21): 566– 573: DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32385067/.

23. Qasim Bukhari, Joseph M Massaro, Ralph B D’Agostino Sr. Effects of Weather on Coronavirus Pandemic. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5399. DOI: 10.3390/ijerph17155399. https:// pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32727067/.

24. Zhongwei Huang, Jianping Huang, Qianqing Gu et al. Optimal temperature zone for the dispersal of COVID-19. Science of the Total Environment. 2020 Sep 20; 736: 139487. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139487. Epub 2020 May 16.

25. Величковский Б. Т. Причины и механизмы снижения использования кислорода в легких человека на Крайнем Севере. Биосфера, Фонд биосферных исследований. — Санкт-Петербург, 2009; 1 (2): 213–217.

26. Диденко И. И., Устюшин Б. В., Лыткин Б. Г. и др. Гигиена микроклимата и физиология теплообмена в процессе труда на Крайнем Севере. — М.: ВНИИМИ, 1983. — 64 с.

27. Устюшин Б. В. Физиолого-гигиенические аспекты труда человека на открытых территориях Крайнего Севера. Автореф. … д-ра мед. наук. — М., 1991. — 45 с.

28. Ткаченко Б. И. (ред.). Основы физиологии человека. Т. З. Клинико-физиологические аспекты. — М.: Литера, 1998. — 474 с.

29. Jeffrey Shaman, Virginia Pitzer, Cecile Viboud et al. Absolute Humidity and the Seasonal Onset of Influenza in the Continental US. Version 2. PLoS Curr. 2009 December 18 [revised 2010 April 19]; 2: RRN1138. Published online 2010 April 19. DOI: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2803311/.

30. Jeffrey Shaman, Virginia E Pitzer, Cécile Viboud et al. Absolute humidity and the seasonal onset of influenza in the continental United States.// PLOS Biology. 2010 Feb 23; 8 (2): e1000316. DOI: 10.1371/journal.pbio.1000316.

31. Alan I. Barreca, Jay P. Shimshack Author Notes. Absolute Humidity, Temperature, and Influenza Mortality: 30 Years of County — Level Evidence from the United States. American Journal of Epidemiology, Volume 176, Issue suppl_7, 1 October 2012, Pages S114 — S122, https://doi.org/10.1093/aje/kws259.

1. Hunt Allcott, Levi Boxell, Jacob Conway et al. Polarization and Public Health: Partisan Differences in Social Distancing During the Coronavirus Pandemic (April 2020). NBER Working Paper No. w26946, Available at SSRN: https://ssrn.com/ abstract=3574415.

2. Krivosheev V. V., Stolyarov A. I. Influence of relative air humidity on the incidence of coronavirus COVID-19. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya (Population health and habitat). 2021. № 2 (335). Page 61–69. DOI: https://doi. org/10.35627/2219–5238/2021-335-2-61-69. (in Russian)

3. Krivosheev V. V., Stolyarov A. I. Influence of meteorological factors on morbidity and mortality of COVID-19 in Moscow in April — June 2020. Zdorov’e naseleniya i sreda obitaniya (Population health and habitat). 2021. № 3 (336). Page 70–77. DOI: https://doi.org/10.35627/2219–5238/2021-336-3-70-77. (in Russian)

4. Katherine Li. The Link between Humidity and COVID-19 Caused Death. Journal of Biosciences and Medicines. 2020; 8 (6): 50–55. DOI: 10.4236/jbm.2020.86005.

5. Sarvan Kumar. Will COVID-19 pandemic diminish by summer-monsoon in India? Lesson from the first lockdown. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.22.20075499.

6. Velu Vinoj, Nandini Gopinath, Kiranmayi Landu et al. The COVID-19 Spread in India and Its Dependence on Temperature and Relative Humidity. 2020, 2020070082 DOI: 10.20944/preprints202007.0082.v1.

7. Sarvan Kumar. Effect of meteorological parameters on spread of COVID-19 in India and air quality during lockdown. Science of The Total Environment. 25 November 2020; 745: 141021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141021.

8. Yueling Ma, Yadong Zhao, JingtaoLiua et al. Effects of temperature variation and humidity on the death of COVID-19 in Wuhan, China. Science of The Total Environment. 1 July 2020; 724: 138226. DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih. gov/32408453/.

9. Jianfeng Li, Linyuan Zhang, Zhihua Ren et al. Meteorological factors correlate with transmission of 2019-nCoV: Proof of incidence of novel coronavirus pneumonia in Hubei Province, China. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.04.01.200 50526.

10. Jiangtao Liu, Ji Zhou, Jinxi Yao et al. Impact of meteorological factors on the COVID-19 transmission: A multi-city study in China. Science of The Total Environment. 2020 Jul 15; 726: 138513. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138513. Epub 2020 Apr 9.

11. Peng Shi, Yinqiao Dong, Huanchang Yan et al. The impact of temperature and absolute humidity on the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak — evidence from China. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.22.20038919.

12. Xiaohang Wen, Chenghan Liu, Bangjun Cao et al. Relationship between the COVID-19 Outbreak and Temperature, Humidity, and Solar Radiation Across China (May 6, 2020). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3594115.

13. Sonal Gupta, Gourav Singh Raghuwanshi, Arnab Chanda. Eff ect of weather on COVID-19 spread in the US: A prediction model for India in 2020. Science of the Total Environment. 2020 Aug 1; 728: 138860. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138860. Epub 2020 Apr 21.

14. Lan-Lan Fang, Ding-Jian Wang, Gui-Xia Pan et al. Risk effects of low temperature and high humidity on the spread of 2 COVID-19 in California: Time series study. DOI: https://assets.researchsquare.com/files/rs-126531/v1_stamped.pdf.

15. Atin Adhikari, Jingjing Yin. Short-Term Effects of Ambient Ozone, PM2.5, and Meteorological Factors on COVID-19 Confirmed Cases and Deaths in Queens, New York. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17 (11): 4047. DOI: https:// doi.org/10.3390/ijerph17114047.

16. Wei Luo, Maimuna S. Majumder, Diambo Liu et al. The role of absolute humidity on transmission rates of the COVID-19 outbreak. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.02.12.20022467 (Harvard Medical School, Boston, USA).

17. Sachiko Kodera, Essam A. Rashed, Akimasa Hirata. Correlation between COVID-19 Morbidity and Mortality Rates in Japan and Local Population Density, Temperature, and Absolute Humidity. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5477. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17155477.

18. Essam A Rashed, Sachiko Kodera, Jose Gomez-Tame et al. Influence of Absolute Humidity, Temperature and Population Density on COVID-19 Spread and Decay Durations: Multi-Prefecture Study in Japan. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5354. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph17155354.

19. AC Auler, FAM Cássaro, VO da Silva. Evidence that high temperatures and intermediate relative humidity might favor the spread of COVID-19 in tropical climate: A case study for the most affected Brazilian cities. Science of The Total Environment. 2020 Aug 10; 729: 139090. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139090. https://pubmed.ncbi.nlm.nih. gov/32388137/.

20. Gentile Francesco Ficetola, Diego Rubolini. Climate aff ects global patterns of COVID-19 early outbreak dynamics. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.03.23.20040501.

21. Mohammad M. Sajadi, Parham Habibzadeh et al. Temperature and Latitude Analysis to Predict Potential Spread and Seasonality for COVID-19. March 2020; SSRN Electronic Journal. DOI: 10.2139/ssrn.3550308.

22. Peter Jüni, Martina Rothenbühler, Pavlos Bobos et al. Impact of climate and public health interventions on the COVID-19 pandemic: a prospective cohort study. Canadian Medical Association Journal. 2020 May 25; 192 (21): 566– 573: DOI: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32385067/.

23. Qasim Bukhari, Joseph M Massaro, Ralph B D’Agostino Sr. Effects of Weather on Coronavirus Pandemic. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020; 17 (15): 5399. DOI: 10.3390/ijerph17155399. https:// pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32727067/.

24. Zhongwei Huang, Jianping Huang, Qianqing Gu et al. Optimal temperature zone for the dispersal of COVID-19. Science of the Total Environment. 2020 Sep 20; 736: 139487. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139487. Epub 2020 May 16.

25. Velichkovsky B. T. Causes and Mechanisms of Oxygen Reduction in Human Lungs in the Far North. Biosfera, Fond biosfernyh issledovanij. (Biosphere Research Foundation). — St. Petersburg, 2009; 1 (2): 213–217. (in Russian)

26. Didenko I. I., Ustyushin B. V., Lytkin B. G. et al. Microclimate hygiene and heat exchange physiology during labor in the Far North. — M.: VNIIMI (Moscow, VNIIMI), 1983. — 64 pages. (in Russian)

27. Ustyushin B. V. Physiological and hygienic aspects of human labor in the open territories of the Far North. Avtoreferat doctor medicinskih nauk (Autorecording Doctor of Medical Sciences). — M., 1991. — 45 pages. (in Russian)

28. Tkachenko B. I. (ed.). Basics of human physiology. T. Z. Clinical and physiological aspects. — M.: Litera (Litera), 1998. — 474 pages. (in Russian)

29. Jeffrey Shaman, Virginia Pitzer, Cecile Viboud et al. Absolute Humidity and the Seasonal Onset of Influenza in the Continental US. Version 2. PLoSCurr. 2009 December 18 [revised 2010 April 19]; 2: RRN1138. Published online 2010 April 19. DOI: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2803311/.

30. Jeffrey Shaman, Virginia E Pitzer, Cécile Viboud et al. Absolute humidity and the seasonal onset of influenza in the continental United States. PLOS Biology. 2010 Feb 23; 8 (2): e1000316. DOI: 10.1371/journal.pbio.1000316.

31. Alan I. Barreca, Jay P. Shimshack Author Notes. Absolute Humidity, Temperature, and Influenza Mortality: 30 Years of County-Level Evidence from the United States. American Journal of Epidemiology, Volume 176, Issue suppl_7, 1 October 2012, Pages S114 — S122, https://doi.org/10.1093/aje/kws259.

Пандемия COVID-19 развивается. В мае 2021 г. ситуация в России стабилизировалась на уровне 8 тыс. новых случаев заболеваемости в сутки, США на уровне 33 тыс., однако Бразилия только недавно преодолела пик заболеваемости в 97 тыс. ежедневных новых случаев, а Индия находится на пике заболеваемости и смертности (около 350 тыс. и 4 тыс. случаев ежедневно соответственно). Поэтому проблема изучения влияния условий, в которых существуют субъекты пандемии — люди и вирусы, на ее динамику и результаты чрезвычайно актуальна сегодня и, к сожалению, будет актуальной еще долгое время. На сегодняшний день COVID-19 — это проблема человечества номер один. Болезнь поражает людей независимо от национальности, социального статуса, уровня материального благосостояния, политических взглядов, места обитания и прочих факторов. Однако, как и любой другой материальный процесс, пандемия существует не сама по себе, она зависит от непрерывно изменяющихся условий внешней среды, с которой ее связывают физические, химические, биологические, социальные и другие процессы, оказывающие непосредственное влияние на динамику ее развития.

Специалисты находят до сотни условий или факторов, влияющих на COVID-19, в том числе плотность населения, уровень правительственных мер по предупреждению распространения инфекции, обеспеченность населения больничными койками, компьютерными томографами, медицинскими работниками, возраст населения, распространенность курения, эффект скученности в помещениях, инвалидность, язык, раса, профессия, статус города, степень близости проживания к наиболее посещаемым местам населенного пункта и многих других, в том числе весьма экзотических. Например, Hunt Allcott et al. (NewYorkUniversity) отмечают связь скорости распространения пандемии с партийной принадлежностью населения Нью-Йорка, аргументируя это с тем, что в районах с большим количеством республиканцев уделяется меньшее внимание соблюдению социальной дистанции [1].

Большинство ученых соглашаются с тем, что на характер развития пандемии COVID-19 существенное влияние оказывает состояние атмосферы: температура воздуха, его относительная и абсолютная влажность, атмосферное давление, уровень ультрафиолетового излучения, уровень загрязнения воздуха и целый ряд других факторов, перечень которых подробно изложен в специальной литературе.

Для Цитирования:
Кривошеев Владимир Васильевич, Столяров Артем Игоревич, Семенов Александр Александрович, Абсолютная влажность атмосферного воздуха и COVID-19. Санитарный врач. 2021;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: