CC BY
30
МЕДИЦИНАЛЬЩ ЭКОЛОГИЯ
УДК 613.1(574.31)
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕГИОНАЛЬНЫХ ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В п. УЛЫТАУ КАРАГАНДИНСКОЙ ОБЛАСТИ
К.Е. Амреева
РГКП «Национальный центр гигиены труда и профессиональных заболеваний»
МЗСР РК, г. Караганды
В данной статье представлены результаты ретроспективного анализа, межгодовые изменения параметров температуры воздуха (январь 0,60С, февраль 1,50С, декабрь 2,50С). В среднем отмечалось повышение температуры воздуха в холодный период года на 1,70С. Результаты краткосрочных исследований изучения климатических параметров п. Улытау в холодный период года характеризуются изменениями суточной температуры воздуха окружающей среды от 10С до -120С, высокими значениями влажности воздуха от 64% до 96%, перепадами суточных параметров атмосферного давления на 6-8 мм рт.ст., ветрами восточных 41,7% и северо-восточных 23,4% направлений со скоростью ветра до 13 м/с, что соответствует резко континентальному климату данного региона.
Ключевые слова: климат, температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха, дожди, оценка
Актуальность. Анализ инструментальных метеонаблюдений и разнообразных косвенных данных свидетельствуют об изменениях глобального климата, масштаб которых лежит в пределах десятков-сотен лет. В XX веке средняя температура на Земле увеличилась примерно на 0,6°С [1]. Это обусловлено ростом мировой экономики, который сопровождался увеличивающимися объемами выбросов в атмосферу парниковых газов, прежде всего углекислоты [2]. Общая тенденция климата к потеплению, во-первых, непостоянна, то есть периоды роста температуры могут чередоваться с периодами стабилизации и даже снижения, а, во-вторых, проявления вариаций климата меняются от региона к региону, и проявляются лишь при глобальном или полушарном осреднении [3]. Вариации глобальной температуры сопровождаются вариациями других климатических характеристик - влажности воздуха, количества осадков, экстремальных погодных явлений. Как уже неоднократно указывалось многими авторами, глобальные климатические изменения на планете проявляются по-разному [4,5]. Климат существенно влияет на условия жизни и здоровье населения. Физиологические функции организма человека, интенсивность обменных и биохимических процессов, физичес-1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
кое развитие и трудоспособность во многом зависят от климатических условий. С климатом связаны и некоторые заболевания, в основе которых лежат так называемые метеотропные реакции сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, нервно-психической сферы [6-8].
Поэтому особое значение для населения, экономики и других отраслей имеют региональные климатические исследования.
В этой связи, целью настоящего исследования явилось изучение региональных природно-климатических условий территорий п. Улытау Карагандинской области в холодной период года.
Материалы и методы исследования. Проведен ретроспективный анализ метеорологических параметров (температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха, барометрическое давление) за 2007-2013гг. в п. Улытау Карагандинской области. Анализ абсолютных значений метеорологических параметров проводили по данным многолетних наблюдений РГП «Казгидромет». Исследования проводились в 2015г. в п. Улытау Карагандинской области в холодный период, круглосуточно через каждые 3 часа на 8 точках. Объем точек определяли эмпирически с расстоянием между ними 1000 м. При выборе точек для наблюдения за факторами окружающей среды на территории города были использованы масштабные и схематические карты исследуемого региона, которые предварительно были разделены на сектора. Размер секторов выбирался с учетом плотности проживания населения, согласно данным выкопировки поликлиник на изучаемой территории. Координаты определялись с помощью GPS-навигатора.
Определение особенностей местных природно-климатических условий базировалось на анализе географического положения исследуемой территории, относительно внутренних природных и антропогенных источников экологического риска, а также относительно метеорологических процессов, усиливающих или ослабляющих экологическую напряженность.
Результаты исследования. В результате проведенных ретроспективных исследований природно-климатических условий в холодной период в п. Улытау с 2007 по 2013 годы были установлены: межгодовые изменения атмосферного давления воздуха в зимние месяцы (январь, февраль, декабрь) в связи с усилением в последние годы циклонической деятельности, прослеживаются слабые тренды падения давления. В среднем за год в период с 2007 по 2013 год в сравнении с аналогичным периодом с 1961 по 1990 гг., давление снизилось примерно на 0,6 мм.рт.ст.
Межгодовые изменения параметров температуры и влажности воздуха в среднем за период с 2007 по 2013 год в сравнении с аналогичным периодом с 1961 по 1990 гг. составили в январе - 0,60С, в феврале - 1,50С, в декабре на 2,50С стало теплее. В холодный период года суточная влажность воздуха в среднем составила 78% (при норме 80%).
Показатели осадков в п. Улытау за исследуемый период показали, что максимальное количество за холодный период года осадков - 30,9 мм, а минимальное - 21,6 мм. Уровень осадков превышал норму в феврале на 46,7%, в декабре на
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
54,5%. Среднемноголетний снежный покров составил 7,5 - 23,1 см. Среднемно-голетний снежный покров за исследуемый период в январе месяце составил 13,7 см (>3,8), в феврале 23,1 см (>6,3), в декабре 7,5 см (>2,1).
Таким образом, за период 2007-2013 гг. в п. Улытау в холодное время наиболее неблагоприятным месяцем был январь из-за высокой температуры (-13,2°С) и влажности (78%).
Результаты краткосрочных исследований по изучению климатических показателей в холодный период года в п. Улытау свидетельствуют о том, что средние колебания температуры всех 3-х суток наблюдений составила -3,83±0,28; ДИ -4,38 и -3,270С. Параметры температуры воздуха дневного времени суток с 9 часов до 18 часов колебались в пределах от +10С до -120С, со средними значениями за 3 дня -3,6±0,340С с доверительными интервалами от -2,92 до -4,280С (таблица 1, рисунок 1). Температура воздуха в ночные часы (21 час, 24 часа, 3 часа и 6 часов) в течение 3-х ночных замеров опускалась в значениях от 00С до -12 0С (-4,21±0,49; ДИ -5,18 и -3,24).
Таблица 1 - Показатели параметров климата п. Улытау в холодный период года
Показатели Средняя Доверительный интервал Медиана Мин. Макс. Ст. отклонение Станд. ошибки
-95,0% +95,0%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
п. Улытау, сутки
Температура, 0С -3,83 -4,38 -3,27 -2,00 -12,00 1,00 3,89 0,28
Скорость ветра, м/с 3,07 2,88 3,26 3,00 0,00 6,00 1,35 0,10
Относительная влажность, % 86,11 84,99 87,23 89,00 64,00 96,00 7,86 0,57
Атмосферное давление, мм рт.ст 731,05 730,28 731,83 728,00 725,00 740,00 5,45 0,39
п. Улытау, день
Температура, 0С -3,60 -4,28 -2,92 -2,00 -12,00 1,00 3,74 0,34
Скорость ветра, м/с 3,01 2,77 3,25 3,00 0,00 6,00 1,33 0,12
Относительная влажность, % 84,53 82,98 86,09 85,00 64,00 96,00 8,61 0,79
Атмосферное давление, мм рт.ст 731,04 729,97 732,11 728,00 725,00 740,00 5,92 0,54
п. Улытау, ночь
Температура, 0С -4,21 -5,18 -3,24 -2,00 -12,00 0,00 4,12 0,49
Скорость ветра, м/с 3,17 2,84 3,49 3,00 0,00 5,00 1,38 0,16
ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Относительная влажность, % 88,74 87,44 90,03 90,00 78,00 96,00 5,52 0,65
Атмосферное давление, мм рт.ст 731,07 729,98 732,15 731,00 725,00 738,00 4,62 0,54
Согласно полученным нами данным, средняя относительная влажность 3 суток наблюдений имела высокие показатели 86,11±0,57; ДИ 84,99 и 87,23%. Показатели суточного хода относительной влажности воздуха окружающей среды п. Улытау за 3 суток наблюдения характеризуются понижением в дневные часы (15 и 18 часов) со средним дневным показателем 84,53±0,79; ДИ 82,98 и 86,09% с последующим повышением в ночное время суток до 88,74±0,8; ДИ 87,44 и 90,03.
Рисунок 1 - Суточный ход температуры воздуха п. Улытау в холодный период года
Показатели относительной влажности воздуха холодного периода года в п. Улытау характеризуются повышенными значениями от 64% до 96% из-за пасмурных дней и выпадения снега (рисунок 2).
%
120 100 80 60 40 20 0
часы
6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 3.00 от.вл.воз. за 1 сутки ^^^ от.вл.воз. за 2 сутки от.вл.воз. за 3 сутки
Рисунок 2 - Суточный ход относительной влажности воздуха п. Улытау в холодный период года
ISSN 1727-9712 Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
Показатели атмосферного давления воздуха п. Улытау в холодный период года в течение 3-х суток находились на уровне от 725 до 740 мм рт.ст. со средним показателем 731,05±0,39; ДИ 730,28 и 731,23 (таблица 1). В 1-е сутки замеров атмосферное давление колебалось от 725 мм рт.ст. до 733 мм рт.ст., на 2-е сутки оно продолжало находится в пределах 725 мм рт.ст. - 728 мм рт.ст., в 3-и сутки показатели находились на уровне 734 мм рт.ст. - 740 мм рт.ст. (рисунок 3).
Изменение атмосферного давления за 3-ое суток наблюдений составило 15 мм рт.ст. Средние показатели дневного атмосферного давления составили 731,04± 0,54; ДИ 729,97 и 732,11; ночного - 731,07±0,54; ДИ 729,98 и 732,15 (таблица 1).
мм рт. ст.
745 -740 -735 -
6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 3.00
часы
□ ат.дав.воз. за 1 сутки Шат.дав.воз. за 2 сутки Шат.дав.воз. за 3 сутки
Рисунок 3 - Суточный ход атмосферного давления п. Улытау в холодный период года
По данным рисунка 4, проведенные в п. Улытау исследования по определению скорости ветра, показали, что в холодный период времени в поселке господствующее влияние оказывали ветры со скоростным режимом от 0 м/с до 6 м/с (3,07±0,10; ДИ 2,88 и 3,26).
ск.ветра за 1 сутки ск.ветра за 2 сутки ск.ветра за 3 сутки
ISSN 1727-9712
Рисунок 4 -
Суточный ход скорости ветра п. Улытау
Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
Сравнительный анализ замеров скорости ветра в дневные часы (3,01±0,12; ДИ 2,77и 3,25) показал небольшое отличие от скорости ветра в ночное время (3,17±0,12; ДИ 2,84 и 3,49) (таблица 1).
Анализ повторяемости по румбам направлений ветра за 3-ое суток наблюдений, представленный в таблице 2, свидетельствует о том, что наиболее часто над территорией п. Улытау в холодный период времени года происходит усиление в 41,67% восточных, в 23,44% - северо-восточных, в 19,27% - северных ветров. Встречаемость ветров северо-западных направлений составила 8,33%, юго-восточных - 4,17%. В краткосрочный период изучения ветрового режима для территории п.Улытау за 3-е суток в 3,13% было характерно безветренное состояние.
Таблица 2 - Показатели повторяемости ветра по румбам на территории п. Улытау
Направление ветра Процент Станд. откл. Станд. ошибка Доверительный интервал
-95,000% | +95,000%
п. Улытау, сутки
Штиль 3,13 1,58 1,26 3,31 2,95
С 19,27 8,10 2,85 19,68 18,86
СВ 23,44 9,35 3,06 23,88 23,00
В 41,67 12,66 3,56 42,18 41,15
ЮВ 4,17 2,08 1,44 4,38 3,96
СЗ 8,33 3,98 1,99 8,62 8,05
п. Улытау, день
Штиль 2,50 2,03 1,43 2,77 2,25
С 13,33 9,63 3,10 13,90 12,77
СВ 24,17 15,27 3,91 24,88 23,46
В 46,67 20,74 4,55 47,50 45,84
ЮВ 6,67 5,19 2,28 7,09 6,26
СЗ 6,67 5,19 2,28 7,09 6,26
п. Улытау, ночь
Штиль 4,17 5,55 2,35 4,74 3,63
С 29,17 28,69 5,36 30,44 27,91
СВ 22,22 24,01 4,90 23,39 21,08
В 33,33 30,86 5,56 34,65 32,03
СЗ 11,11 13,72 3,70 12,00 10,25
В дневное время суток очередность ветра восточного направления составила 46,7%, северо-восточного - 24,2%, северного - 13,3%, юго-восточного и северозападного направлений по 6,7%. На количество штилевых моментов за изучаемый период пришлось 2,5%.
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
Ночное направление ветра в основном в 33,3% случаях состояло из восточного, в 29,2% - северного, в 22,2% - северо-восточного и в 11,1% - северо-западного направлений. В изучаемый период для ночи п. Улытау в 4,2% характерно безветренное состояние (штиль).
Таким образом, результаты краткосрочных исследований изучения климатических параметров п. Улытау в холодный период года характеризуются изменениями суточной температуры воздуха окружающей среды от 10С до -120С, высокими значениями влажности воздуха от 64% до 96%, перепадами суточных параметров атмосферного давления на 6 - 8 мм рт.ст., ветрами восточных (41,7%) и северо-восточных (23,4%) направлений со скоростью ветра до 13 м/с, что соответствует резко континентальному климату данного региона.
Межгодовые изменения параметров температуры воздуха в среднем стало теплее в холодный период в среднем на 1,70С. Надо отметить, что потепление климата может повлиять на все природные компоненты. Результатом этого может стать большая частота многоснежных зим и сильных паводков и наводнений. Одновременно возрастает вероятность зимних оттепелей, которые не характерны для региона. Климатический режим на территории п. Улытау зависит от расположения вблизи горных объектов (горы Улытау), которые его смягчают.
Полученные результаты позволили провести оценку метеорологических показателей п. Улытау в холодный период, что характеризует погоду как умеренно-неблагоприятный тип погоды, которая хорошо переносится здоровыми людьми и многими больными, однако, возможны проявления метеопатических реакций. Согласно гигиенической классификации типов погоды, погодные условия в холодный период характеризуются как «острый» с резкими изменениями метеорологических параметров.
Литература
1. Рыбак О.О. Изменения режима температуры воздуха и количества осадков в Черноморском регионе в 20-м веке // Научный журнал КубГАУ. - 2013. -№90(06). - С.1-15.
2. Альназарова А.Ш. Гигиеническая оценка ведущих факторов загрязнения окружающей среды (воздух, почва, растение, продукты питания) районов Кызы-лординской области // Гигиена, эпидемиология жэне иммунология. - 2009. - №4. -С.83-87.
3. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovermental Panel of Climate Change, eds. Houghton J.T. et al. - Cambridge: Cambridge University Press, 2001. - 881 p.
4. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergo-
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
vermental Panel of Climate Change [Электрон. ресурс]. - 2007. URL: http://www. ipcc.ch (дата обращения: 05.04.2016).
5. Osborn T.J. Simulating the winter North Atlantic Oscillation: the roles of internal variability and greenhouse gas forcing // Climate Dynamics. - 2004. - Vol. 22. -P.605-623.
6. Сакиев К.З., Мухаметжанова З.Т., Шадетова А.Ж., Диханова З.А., Иска-кова А.К. Адам агзасына климаттык - метеорологиялык факторлардьщ эсерi // Гигиена труда и медицинская экология. - 2014. - №1. - С.19-26.
7. Ревич Б.А. О необходимости защиты здоровья населения от климатических изменений // Гигиена и санитария. - 2009. - №5. - С.60-64.
8. Рахманов Р.С., Гаджиибрагимов Д.А., Меджидова М.А., Кудрявцева О.А. Оценка значимости климатогеографических условий как фактор риска для здоровья // Гигиена и санитария. - 2010. - №2. - С.44-46.
Тужырым
Макалада ретроспектива талдау жасалып, жыларалык орташа температура керсетк^ бойынша суы; мерзiмде (кантар 0,60С, акпан 1,50С, желтоксан 2,50С) 1,70С жылынганы аныкталды. ^ыска мерзiмдi зерттеу нэтижесi бойынша суы; мерзiмде тэулiктiк ауа температурасыныц козгалысы коршаган ортада 1 С-дан -12°С-га дейiн, ауа ылгалдылыгыныц жогаргы мэнi 64%-дан 96% аралыгында бол-ды, тэулiктiк атмосфералык кысым ауыткуы 6-8 мм сын.баг. к¥рады, орташа жел-дщ жылдамдыгы 13 м/с болып, кебiне желдщ багыты 41,7% шыгыстан жэне 23,4% солтYCтiк-шыFыстан соккан, бул осы ещрдщ ^рт континенттiк климатына сэйкес келедi.
TYwndi свздер: климат, ауа температурасы, салыстырмалы ылFалдылык, жел ба-Fытыньщ жылдамдыиы, жауын-шашын, баFалау
Summary
In this article we can see results of retrospective analyze where degree of interannual middle temperature is become warmer 1.7°C in cold period (January 0.6°C, February 1.7°C, December 2.5°C). By result of short term research in cold period daily air temperature is 1°C to 12°C, high air humidity from 64% to 96%, daily difference of atmospheric pressure 6-8 mm hg.st., average wild speed 13 m/c, mostly direction of wild from east 41.7% and north-east 23.4%.
Key words: climate, air temperature, air humidity, wild direction, speed, rain, evaluation
ISSN 1727-9712
Гигиена труда и медицинская экология. №2 (51), 2016
