Для медицинской оценки погоды и климата используется множество показателей качества среды - суммы температур, эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ), абсолютные значения максимальных температур воздуха, скорости ветра, влажности воздуха, суточной и межсуточной изменчивости метеорологических элементов. Но рассматривать климатические ресурсы можно только в случае определения продолжительности времени с комфортными климатическими условиями. Таковы, например, периоды с достаточным ультрафиолетовым облучением, с устойчивым снежным покровом, с ясными солнечными днями. К этому добавляется площадь с различной продолжительностью комфортного периода. Степень комфортности зависит от следующих наиболее важных метеорологических элементов и состояния моря в течение светового дня: температуры воды и волнового режима моря, температуры воздуха, атмосферного давления, силы и направления ветра, продолжительности солнечного сияния, влажности и др.
Поскольку понятие «благоприятные климатические условия» учитывает не только потребность в создании комфортных условий для людей с патологией, ограниченных климатическими факторами, но и потребность тех, кто более стойко переносит влияние метеоэлементов, создающих для здоровых людей тренирующий и закаливающий режим, не существует общепринятых норм степени комфортности для различных занятий.
Оценка водных рекреационных ресурсов
Производится по пятиступенчатой шкале в баллах на основании количества числа летних дней со среднесуточной температурой воды 18-22°С.
Число летних дней со среднесуточной температурой воды 18-22°С
Характеристика |
Оценка в баллах |
80 |
4 |
60-80 |
3 |
50-60 |
2 |
30-50 |
1 |
30 |
0 |
Градации комфортности температуры воды:
- ниже 14°С - период, когда морские купания невозможны;
- 14-16°С - период ограниченного купания для наиболее закаленных людей;
- 17-19°С - период купального сезона для основной массы отдыхающих;
- выше 20°С - период массового купания, включая детей и не вполне здоровых отдыхающих.
Градации волнового режим моря:
- волнение моря 3 балла опасно купание для детей и пожилых отдыхающих, ограничиваются лодочные катания;
- волнение моря 4 балла и более, все купания и катания на лодках запрещены.
Градации дней по скорости ветра:
- практически безветренные - с ветром до 4 м/с;
- наиболее благоприятные - 5-7 м/с;
- умеренно-благоприятные - 8-14 м/с;
- неблагоприятные - более 15 м/с.
Воздушные ванны не рекомендуется принимать при скорости ветра выше 7.4 м/с, а для ослабленных людей - 3-4 м/с.
Влажность воздуха (относительная влажность):
- сухой воздух при влажности до 55%,
- умеренно сухой воздух - при 56-70%,
- влажный воздух - при 71-85%,
- очень влажный воздух (сырой) - выше 85%.
В сочетании с температурой влажность воздуха оказывает выраженное влияние на организм. Наиболее благоприятны для человека условия, при которых относительная влажность равна 50%, а температура - 16-18.5°С. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. Холод и жара в сухом климате переносится легче, чем во влажном.
Для рекреационной оценки климата немаловажное значение имеет повторяемость особо благоприятных или, наоборот, неблагоприятных метеорологических параметров по годам. Например, частота повторяемости дней с резкими понижениями температуры воды и воздуха в разгар рекреационного сезона, дней с высокими для человека температурами воздуха (более 30 градусов), штормовыми днями (с волнением моря более 4 баллов) и т.д.
Оценка климата
При оценке климата рассматривают территории с комфортными условиями в течение максимально большого периода времени. Комфортность прежде всего касается климата, влияние которого осуществляется через конкретную погоду – комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных метеорологических элементов, явлений. Оценка климата состоит в изучении состояния человека под воздействием метеорологических факторов на физическом и эмоциональном уровнях. Медицинская оценка погод, их учет при назначении и проведении климатотерапии является важным условием повышения эффективности лечения больных.
В процессе поиска методов изменения отдельных элементов и явлений погоды, оказывающих воздействие на организм человека, была разработана система условных (эффективных) температур. Ими характеризуется комплексное воздействие метеорологических элементов:
- температуры воздуха - t
- относительной влажности - r
- скорости ветра
- солнечной радиации и длинноволнового излучения
Комплексный показатель, характеризующий воздействие:
- температуры и влажности, называется эффективной температурой - ЭТ
- температуры, влажности, скорости ветра - эквивалентно-эффективной температурой - ЭЭТ
- температуры, влажности, скорости ветра и солнечной радиации – радиационно-эквивалентной температурой -РЭТ
С учением об условных температурах связано представление о "зоне комфорта", которая для многих людей лежит в пределах от 17 до 23°. Однако зона комфорта может меняться в широких пределах, в зависимости от состояния здоровья человека, удаленности от постоянного места жительства, сезона года и т. д. Вне «зоны комфорта» человек ощущает охлаждение или перегревание. "Зона комфорта" у активных рекреантов лежит в пределах 12-16°ЭЭТ.
Эффективная температура (ЭТ)
Хорошее самочувствие сохраняется при следующих сочетаниях температуры и влажности воздуха.
Сочетание температуры и влажности воздуха |
|
Температура, °С |
Относительная влажность, % |
20 |
85 |
25 |
60 |
30 |
44 |
35 |
33 |
Данные таблицы демонстрируют, что повышенную температуру легче переносить при более сухом воздухе.
Эквивалентно-эффективная температура
это так называемая зона комфорта, характеризующаяся субъективно хорошим теплоощущением, отсутствием реакций, указывающих на охлаждение (озноб). Используется в климатотерапии для макроклиматической оценки мест проведения климатолечебных процедур и их дозирования.
Оптимум зоны комфорта для обнаженного человека составляют в среднем 17,2-21,7°С, для одетого 16,7-20,6°С, зону охлаждения (1-17°С) и нагревания (выше 21°С). В помещениях комфортные условия создаются при 18-20°С и относительной влажности 18-20%. Условия зоны комфорта не предъявляют повышенных требований к термоадаптационным механизмам. Её можно рассматривать как зону адаптации, когда организм сохраняет тепловой баланс с минимальными энергетическими затратами. Вне зоны комфорта человек ощущает охлаждение или перегревание.
О климатолечебных ресурсах местности судят по длительности периода, в течении которого остается зона комфорта. На основе исследования были выделены 4 зоны с различной повторяемостью ЭЭТ в пределах 17-22 оС:
- Минимальный комфорт (менее 30% дней в месяц);
- Достаточный комфорт (30-50%)
- Оптимальный комфорт (50-70%)
- Максимальный комфорт (более 70%).
Комплексную оценку той или иной климатической зоны производят по следующим пунктам:
- Метеорологические условия гелиотерапии – вычисление радиационной эквивалентно-эффективной температуры на основании ЭЭТ и солнечной радиации;
- Показатель душной погоды – отражает неблагоприятное влияние климата, на основании влажности и температуры воздуха (день считается душным, если в один из сроков – 13,16,19ч – парциальное давление водяного пара составляет >= 18,8гПа, а температура воздуха > 20°С);
Границы зоны комфорта, в той или иной степени, зависят от индивидуальных особенностей организма и от климатического района его проживания. В средних широтах на протяжении года около 2/3 поверхности тела бывает закрыто одеждой. При этом условии зона комфорта, за которую в среднем принимается температура воздуха 23°С, отличается от 25°С, которая считается наиболее благоприятной для южных курортов. Для людей, живущих в полярных районах и акклиматизировавшихся к сильным холодам, комфортной считается температура воздуха 17°С. Это необходимо учитывать при составлении показаний к назначению различных видов климатотерапии.
Другой плодотворный метод медико-биологических оценок - метод комплексной климатологии, который учитывает влияние всего комплекса метеорологических элементов на организм человека. Этим методом можно характеризовать "погоду суток" и "погоду момента", а также контрастность смен погоды. Использование "погоды суток" мотивируется суточным ритмом многих функций организма человека, связанных суточным ходом погоды. В понятие "погода суток" входит представление о сопряженности метеорологических условий предыдущей ночи и последующего дня, что крайне важно для выяснения закономерностей суточной ритмики у человека.
Выделяют три группы факторов, оказывающих наибольше влияние на человека:
- Атмосферные (метеорологические);
- Космические (радиационные);
- Теллурические (земные).
Метеорологические включают:
- Температура воздуха;
- Атмосферное давление;
- Влажность воздуха;
- Облачность;
- Осадки;
- Ветер.
Все перечисленные метеорологические факторы подвержены суточным, сезонным колебаниям и внезапным (непериодическим) изменениям.
Для определения температурных изменений служит величина, называемая межсуточной изменчивостью температуры (разность между средними суточными температурами двух соседних дней, а на практике - разность значений двух последовательных утренних измерений). Слабым похолоданием или потеплением считается изменение среднесуточной температуры на 1-2.5°С, умеренным похолоданием или потеплением - на 3-4.5°С, резким - более 4.5°С.
Резкие изменения погоды связаные с атмосферными фронтами и особенно с зоной холодного фронта формируют сильные непериодические колебания атмосферного давления, которые достигают 10-20 мб (миллибар). Слабым изменением давления считается понижение или повышение его среднесуточной величины на 1-4 мб, умеренным - на 5-8 мб, резким - более 8 мб. Установлено, что падение атмосферного давления всего на 10 миллибар при смене погоды вызывает сосудистые катастрофы. Статистика подтверждает, что в дни с низким атмосферным давлением бывает вдвое больше гипертонических кризов, чем в дни с нормальными его величинами.
Каждый в отдельности, а в совокупности в большей степени, прямо или опосредованно, они оказывают выраженное влияние на состояние человека, активность нервно-психической системы, функционирование сердечно-сосудистой, дыхательной и терморегуляторной систем, отражаясь в целом на состоянии здоровья. Наибольшее влияние на здоровье оказывают не величины температуры, влажности, ветра, давления, а их резкие изменения- сильное похолодание или быстрое повышение температуры, значительное падение атмосферного давления, быстрый приток холодного влажного воздуха.
Космические факторы включают:
- Электромагнитные поля;
- Гравитационные поля;
- Корпускулярное излучение;
Они способны вызывать различные метеопатические реакции.
При оценке обеспеченности солнечной радиацией большое значение придается ультрафиолетовой радиации Солнца, обладающей высокой биологической активностью и специфичностью действия. Наиболее благоприятно для человека излучение в спектре В и С, они используются в гелиотерапии. УФ облучение А диапазона обладает деструктивными свойствами. Основным параметром УФ облучения является период с биологически активной солнечной радиацией (БАСР), который зависит от высоты стояния Солнца над горизонтом, содержание озона в атмосфере и облачности.
Теллурические факторы
Представлены всем многообразием биосферы. Начиная от особенностей рельефа и представленной растительности, водоемов и живописности ландшафта, до электрического состояния тропосферы и химического состава почвы.
Так растительность определяет количество и состав фитонцидов и чистоты воздуха, солнечная радиация или лесистая местность количество аэроионов, а водоемы – гидроионизацию воздуха.
Понятие "погода суток" оказалось эффективным при изучении климата многих районов в сравнительном плане, в частности, при изучении климата курортных районов. Все многообразие погоды анализируется с помощью классификации погоды, построенной на морфологической основе.
Климатические характеристики при оценке комфортности условий обычно дополняются фенологическими сведениями, которые также отражают определенные состояния метеоэлементов. Во внимание принимаются даты начала и продолжительности цветения наиболее распространенных красиво цветущих плодовых деревьев (яблони, персика, вишни, миндаля, абрикоса), продолжительности вегетации наиболее распространенных цветов, а также даты перехода среднесуточных температур воздуха через 5оС (начало вегетационного периода) и 10оС (период активной вегетации растений).