По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 613.12: 551.58 DOI:10.33920/med-08-2205-04

Оценка биоклиматической комфортности территорий Красноярского края по индексу теплового комфорта

Рахманов Рофаиль Салыхович д-р мед. наук, профессор кафедры гигиены, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: raf53@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1531-5518
Богомолова Елена Сергеевна д-р мед. наук, профессор, заведующая кафедрой гигиены, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: olenabgm@rambler.ru, https://orcid.org/0000-0002-1573-3667
Разгулин Сергей Александрович д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой экстремальной медицины, ФГБОУ ВО ««Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, 603950, г. Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, e-mail: kafedramk@pimunn.ru, https://orcid.org/0000 0001 8356 2970
Нарутдинов Денис Алексеевич канд. мед. наук, начальник медицинской службы войсковой части 73633, 660017, г. Красноярск, ул. Карла Маркса, д. 104, e-mail: den007-19@mail.ru, http://orcid: 0000-0002-5438-8755

Различные биоклиматические индексы оценивают влияние физических факторов в холодном или жарком климате. Индекс теплового комфорта (UTCI) оценивает риск здоровью в диапазонах от теплового температурного до холодового стресса. Оценили биоклиматическую комфортность среды обитания в субарктике и умеренном климате Красноярского края в периодах определения климатических норм (1961–1990 гг. и 1991–2020 гг.). Нейтральная температура в умеренном климате определена соответственно в течение одного и двух месяцев в году (третий месяц — переходный). Слабый холодовой стресс был определен только в течение одного месяца. В августе и мае значения UTCI свидетельствовали о потеплении и менее значимом риске охлаждения организма. Длительность периода умеренного холодового стресса оставалась одинаковой: по три месяца. Продолжительность периодов сильного холодового стресса стала различаться на один месяц. В субарктике регистрировался риск здоровью от слабого до экстремального холодового стресса. Определена такая же закономерность: в целом потепление, а по месяцам — переход по градациям степеней риска в менее значимую. В субарктике потепление климата определено в течение 8 мес., в умеренной зоне — 9 мес. Повышение температур определено соответственно на 4,0–9,7 0 С и на 1,4–7,1 0 С. В умеренном климате нейтральные погодные условия регистрировались по периодам 1 и 2–3 мес., дискомфортные, соответственно 11 мес. и 9–10 мес. В субарктике условия обитания только дискомфортные. Снизилась степень риска здоровью: в умеренном климате в весенние месяцы и августе (4 мес.), в субарктическом— марте, апреле, июне, феврале и октябре (5 мес.). Риск здоровью в умеренном климате в виде слабого, умеренного и сильного холодовых стрессов, в субарктическом, кроме того, — очень сильного и экстремального стрессов.

Литература:

1. Синицын И.С., Георгица И.М., Иванова Т.Г. Биоклиматическая характеристика территории в медико-географических целях. Ярославский педагогический вестник. 2013; 3 (4): 279–283.

2. Potchter O., Cohen P., Lin TP., Matzarakis A. Outdoor human thermal perception in various climates: A comprehensive review of approaches, methods and quantification. Sci Total Environ. 2018 Aug 1; 631–632: 390–406. DOI: 10.1016/j. scitotenv.2018.02.276.

3. Шипко Ю.В., Шувакин Е.В., Иванов А.В. Обобщенный биоклиматический показатель безопасности работ на открытом воздухе в суровых погодных условиях. Вестник КВГУ, Серия: география. Геоэкология. 2015; 3: 33–39.

4. Шипко Ю.В. Шувакин Е.В., Шуваев М.А. Регрессионные модели оценки безопасности работ персонала на открытой территории в жестких погодных условиях. Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2017; 1: 131–140.

5. Ревич Б.А., Шапошников Д.А. Особенности воздействия волн холода и жары на смертность в городах с резко-континентальным климатом. Сибирское медицинское обозрение. 2017; 2: 84–90. DOI: 10.20333/2500136-2017-2-84-90.

6. Ревич Б.А. Шапошников Д.А., Анисимов О.А., Белолуцкая М.А. Влияние температурных волн на здоровье населения в городах Северо-Западного региона России. Проблемы прогнозирования. 2019; 3: 127–134.

7. Кнауб Р.В., Игнатьева А.В. Оценка энергетических последствий заболеваемости и смертности людей от климатических изменений на территории Томской области России. Современные исследования социальных проблем (электронный научный журнал). 2015; 4 (48): 466–487.

8. Аминева А.А., Ильбулова Г.Р., Ягафарова Г.А., Кужина Г.Ш. Оценка комфортности погодно-климатических условий Республики Башкортостан по ветро-холодовому индексу. Доклады Башкирского университета. 2017; 2 (3): 391–396.

9. Чернова Е.В. Анализ биоклиматических условий города Ишима по ветро-холодовому индексу Сайпла — Пассела. Материалы международной научно-практической конференции «Козыбаевские чтения — 2015: Перспективы развития науки и образования». 2016: 218–221. URL: http://repository.nkzu.kz/id/eprint/ 6391.

10. Provençal S, BergeronO, Leduc R, Barrette N. Thermal comfort in Quebec City, Canada: sensitivity analysis of the UTCI and other popular thermal comfort indices in a mid-latitude continental city. Int J Biometeorol. 2016 Apr; 60 (4): 591–603. DOI: 10.1007/s00484-015-1054-2.

11. Psikuta А., Fiala D., Laschewski G., Jendritzky G., Richards M., Błażejczyk K., еt al. Validation of the Fiala multi-node thermophysiological model for UTCI application. IntJ. Biometeorol. 2012 May; 56 (3): 443–60. DOI: 10.1007/s00484-011-0450-5.

12. Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Динамические климатические нормы температуры воздуха. Метеорология и гидрология. 2012; 12: 5–18.

13. Груза Г.В. Наблюдаемые и ожидаемые изменения климата России: температура воздуха. М.: ИГКЭ Росгидромета и РАН. 2012. 193 с.

14. BioKlima 2.6, softwarepackage. URL: www.igipz.pan.pl/geoekoklimat/blaz/bioklima.htm.

15. Błażejczyk K., Jendritzky G., Bröde P., Fiala D., Havenith G., Epstein Y., et al. An introduction to the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Geographia Polonica. 2013; 86 (1): 5–10. DOI: 10.7163/GPol.2013.1.

16. Кузякина М.В., Гура Д.А. Оценка комфортности биоклиматических условий Краснодарского края с применением ГИС‐технологий. Юг России: экология, развитие. 2020; 15 (3): 66–76. DOI: 10.18470/1992-1098-2020-3-66-76.

17. Диханова З.А., Мухаметжанова З.Т., Искакова А.К., Алтаева Б.Ж., Мукашева Б.Г. Влияние климата на организм человека. Гигиена труда и медицинская экология. 2017; 1 (54): 11–16.

18. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comparison and appraisal of a comprehensive range of human thermal climate indices. Int.J. Biometeorol. 2017; 61: 487–512. DOI: 10.1007/s00484-016-1228-6.

19. Bröde P., Błazejczyk K., Fiala D., Havenith G., Holmér I., Jendritzky G., еt al. The Universal Thermal Climate Index UTCI compared to ergonomics standards for assessing the thermal environment. Ind Health. 2013; 51 (1): 16–24. DOI: 10.2486/ indhealth.2012–0098.

20. Di Napoli C., Pappenberger F., Hannah L.C. Assessingheat-related health risk in Europe via the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int.J. Biometeorol. 2018; 62 (7): 1155–65. DOI: 10.1007/s00484-018-1518-2.

21. Pappenberger F., Jendritzky G., Staiger H., Dutra E., Di Giuseppe F., Richardson D.S., et al. Global forecasting of thermal health hazards: the skill of probabilistic predictions of the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int.J. Biometeorol. 2015; 59 (3): 311–323. DOI: 10.1007/s00484-014-0843-3.

22. Виноградова В.В. Универсальный индекс теплового комфорта на территории России. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019; 2: 3–19. DOI: 10.31857/S2587-5566201923-19.

1. Sinitsyn I.S., Georgitsa I.M., Ivanova T.G. Bioclimatic characteristics of the territory for medico-geographical purposes. Yaroslavskii pedagogicheskii vestnik (Yaroslavl Pedagogical Bulletin).2013;3 (4): 279–283. (in Russian)

2. Potchter O., Cohen P., Lin TP., Matzarakis A. Outdoor human thermal perception in various climates: A comprehensive review of approaches, methods and quantification. Sci Total Environ. 2018 Aug 1;631–632:390–406. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.02.276.

3. Shipko Yu.V., Shuvakin E.V., Ivanov A.V. Generalized bioclimatic index of outdoor safety in severe weather conditions. Vestnik KVGU, Seriya: geografiya. Geoekologiya (Bulletin of KVGU, Series: geography.Geoecology).2015;3: 33–39. (in Russian)

4. Shipko Yu.V.,Shuvakin E.V., Shuvaev M.A. Regression models for assessing the safety of personnel in an open area in severe weather conditions.Vozdushno-kosmicheskiesily. Teoriya i praktika (Aerospace forces.Theory and practice).2017;1: 131–140. (in Russian)

5. Revich BA, Shaposhnikov YES. Features of the impact of cold and heat waves on mortality in cities with a sharply continental climate.Sibirskoe meditsinskoe obozrenie (Siberian Medical Review).2017; (2): 84–90. DOI: 10.20333 / 2500136-2017-2-84-90. (in Russian)

6. Revich B.A. Shaposhnikov D.A., Anisimov O.A., Belolutskaya M.A. The influence of temperature waves on the health of the population in the cities of the North-West region of Russia. Problemy prognozirovaniya (Forecasting Problems), 2019, N.3 127–134. (in Russian)

7. Knaub R.V., Ignatieva A.V. Assessment of the energy consequences of human morbidity and mortality from climatic changes on the territory of the Tomsk region of Russia.Sovremennye issledovaniya sotsial'nykh problem (elektronnyi nauchnyi zhurnal). (Modern studies of social problems (electronic scientific journal).2015; 4 (48): 466–487. (in Russian)

8. Amineva A.A., Ilbulova G.R., Yagafarova G.A., Kuzhina G.Sh. Assessment of the comfort of the weather and climatic conditions of the Republic of Bashkortostan by the wind-cold index.Doklady Bashkirskogo universiteta (Reports of the Bashkir University).2017;2 (3): 391–396. (in Russian)

9. Chernova E.V. Analysis of the bioclimatic conditions of the city of Ishim by the wind-cold index of Saypl-Passel. Materialy mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «KOZYBAEVSKIE ChTENIYa — 2015: Perspektivy razvitiya nauki i obrazovaniya» (Materials of the international scientific-practical conference «KOZYBAEV'S READINGS — 2015: Prospects for the development of science and education.») 2016: 218–221. URI: http: // repository.nkzu.kz/id/eprint/6391. (in Russian)

10. Provençal S, Bergeron O, Leduc R, Barrette N. Thermal comfort in Quebec City, Canada: sensitivity analysis of the UTCI and other popular thermal comfort indices in a mid-latitude continental city. Int J Biometeorol. 2016 Apr;60 (4):591–603. DOI: 10.1007/s00484-015-1054-2.

11. Psikuta А., Fiala D., Laschewski G., Jendritzky G., Richards M., Błażejczyk K., еt al. Validation of the Fiala multi-node thermophysiological model for UTCI application. IntJ. Biometeorol. 2012 May;56 (3):443–60. DOI: 10.1007/s00484-011-0450-5.

12. Gruza G.V., Rankova E.Ya. Dynamic climatic norms of air temperature. Meteorologiyaigidrologiya (Meteorology and Hydrology). 2012; 12: 5–18. (in Russian)

13. Gruza G.V. Observed and expected climate changes in Russia: air temperature. M.: IGKE Rosgidrometai RAN (Moscow: IGKE Roshydromet and RAS), 2012. (in Russian)

14. BioKlima 2.6, software package. URL. www.igipz.pan.pl/geoekoklimat/blaz/bioklima.htm.

15. Błażejczyk K., Jendritzky G., Bröde P., Fiala D., Havenith G., Epstein Y., et al. An introduction to the Universal Thermal Climate Index (UTCI). GeographiaPolonica. 2013; 86 (1):5–10. DOI:10.7163/GPol.2013.1.

16. Kuzyakina M.V., Gura D.A. Evaluation of the comfort of the bioclimatic conditions of the Krasnodar Territory using GIS technologies. Yug Rossii: ekologiya, razvitie (South of Russia: ecology, development).2020; 15 (3): 66–76. DOI: 10.18470 / 1992-1098-2020-3-66-76. (in Russian)

17. Dikhanova Z.A., Mukhametzhanova Z.T., Iskakova A.K., Altayeva B.Zh., Mukasheva B.G. The influence of climate on the human body. Gigiena truda i meditsinskaya ekologiya (Occupational health and medical ecology).2017; 1 (54): 11–16. (in Russian)

18. de Freitas C.R., Grigorieva E.A. A comparison and appraisal of a comprehensive range of human thermal climate indices. Int.J. Biometeorol. 2017; 61: 487–512. DOI 10.1007/s00484-016-1228-6.

19. Bröde P., Błazejczyk K., Fiala D., Havenith G., Holmér I., Jendritzky G., еt al. The Universal Thermal Climate Index UTCI compared to ergonomics standards for assessing the thermal environment. Ind Health. 2013;51 (1):16–24. DOI: 10.2486/indhealth.2012–0098.

20. Di Napoli C., Pappenberger F., Hannah L.C. Assessing heat-related health risk in Europe via the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int.J. Biometeorol. 2018; 62 (7): 1155–65. DOI: 10.1007/s00484-018-1518-2.

21. Pappenberger F., Jendritzky G., Staiger H., Dutra E., Di Giuseppe F., Richardson D.S., et al. Global forecasting of thermal health hazards: the skill of probabilistic predictions of the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int.J. Biometeorol. 2015; 59 (3): 311–323. DOI: 10.1007/s00484-014-0843-3.

22. Vinogradova V.V. Universal index of thermal comfort on the territory of Russia. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya (Geographic series).2019; (2): 3–19. DOI: 10.31857 / S2587-5566201923-19. (in Russian)

В настоящее время для оценки условий жизнедеятельности человека в различных климатических поясах используется значительное число биоклиматических индексов [1, 2]. Одни из них более адекватно позволяют оценивать влияние физических факторов в условиях холодного, другие — жаркого климата [3–6]. Однако их значимость различна, и основаны они на анализе от одного до трех физических показателей [7–9].

В отличие от них универсальный индекс теплового комфорта, во-первых, комплексно оценивает влияние основных физических факторов внешней среды: температуру, скорость движения и влажность воздуха, а также радиационную температуру [10], во-вторых, он позволяет определять риск здоровью в широких диапазонах от теплового температурного до холодового стресса [11].

Цель исследования — оценить биоклиматическую комфортность среды обитания на различных территориях Красноярского края в динамике многолетнего наблюдения по универсальному индексу теплового комфорта.

Объектом наблюдения были субарктический регион и регион с умеренным континентальным климатом края. Провели расчеты универсального индекса тепловой комфортности (UTCI) по данным метеонаблюдений, которые велись на метеостанциях с географическими координатами 69.3535, 88.2027 (г. Норильск) и 56.0331, 92.7500 (г. Красноярск). Архивные данные получены из ФГБУ «Среднесибирское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды».

Изучали динамику UTCI за 10 лет (1981–1990 гг. и 2010–2019 гг.) — второго (первое наблюдение) и третьего (второе наблюдение) периодов определения климатических норм [12, 13].

Компьютерная программа BioKlima 2.6 использовалась для определения индекса теплового комфорта [14]. Поскольку территория Красноярского края не относится к зонам с жарким климатом, для оценки риска здоровью использовали только значимые для данного края градации значений UTCI от тепловой комфорта (от +18 до +26 0С) до экстремального холодового стресса (ниже –40 0С) [15]. Промежуточные значения — нет теплового стресса (от +9 до +18 0С), слабый холодовой стресс (от 0 до +9 0С), умеренный холодовой стресс (от –13 до 0 0С), сильный холодовой стресс (от –27 до –13 0С) и очень сильный холодовой стресс (от –40 до –27 0С).

Для Цитирования:
Рахманов Рофаиль Салыхович, Богомолова Елена Сергеевна, Разгулин Сергей Александрович, Нарутдинов Денис Алексеевич, Оценка биоклиматической комфортности территорий Красноярского края по индексу теплового комфорта. Санитарный врач. 2022;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: