Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru
Климат в повседневной жизни человека
Климат в повседневной жизни человека
Окружающая среда (неважно, нравится нам это или нет) определяет стиль и качество нашей повседневной жизни. Трудно назвать какую‑либо сферу человеческой деятельности, не подверженную ее влиянию. Да и сам человек не в состоянии избегнуть такого влияния: вспомним, к примеру, различия в темпераментах южан и северян.
Издревле само существование человека зависело от того, насколько хорошо он был приспособлен к среде своего обитания. Сегодня благодаря накопленному тысячелетиями опыту и достижениям науки и техники, речь скорее идет о степени комфортности жизни. Говоря о комфортности, мы имеем в виду только привычный уклад жизни, поскольку, увы, и сегодня люди иногда попадают в экстремальные ситуации в результате техногенных аварий или природных катаклизмов. Безусловно, такой уклад сильно отличается у людей разных национальностей, религиозных конфессий и просто различного материального достатка. Однако, несмотря на различия, у всех укладов имеется ряд общих атрибутов.
Во‑первых , современный человек нуждается в крыше над головой. «Мой дом – моя крепость», – говорят англичане. И эта крепость оберегает хозяина не только от вторжения непрошенных гостей, но и от обычных капризов погоды. Для защиты от ветра и зимнего холода подбирают специальные строительные материалы, применяют двойное и тройное остекление окон, отапливают дома. Летом же, спасаясь от жары, используют кондиционеры. При проектировании зданий в расчетах учитываются климатические данные о температуре воздуха, скоростях ветра и уровнях солнечной радиации.
Основной климатической характеристикой при этом служит температура наиболее холодной пятидневки, которая может наблюдаться в данной местности (именно за пять дней температура в неотапливаемом кирпичном доме становится равной температуре наружного воздуха).
Первостепенное внимание уделяется повышению теплозащитных свойств наружных стен, чердачных перекрытий и заполнений световых проемов: благодаря таким мерам в ряде стран (Дания, Германия, США и др.) затраты на отопление удалось снизить на 30–40 %. Энергетическая проверка зданий Санкт‑Петербурга показала, что возможная экономия энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения составляет 15 600 ГВт (1 ГВт = 1·10 9 Вт) в год. При строительстве зданий их ориентируют так, чтобы помещения освещались естественным светом зимой не менее трех часов.
В последнее время стало возможным строить так называемые «энергоэффективные» дома, в которых не используется стандартная система отопления. Ограждающие конструкции (стены и окна) при обеспечении их специальными панелями нагреваются от Солнца. При этом окна «следят» за Солнцем, поворачиваясь вслед за его движением по небосводу. Глубокие подвалы такого дома аккумулируют летнее тепло для зимнего обогрева, а зимний холод – для охлаждения здания летом. В таком «энергоэффективном» здании расположен Секретариат Всемирной метеорологической организации в Женеве. В Москве в качестве эксперимента подобный комплекс построен в районе Филевский парк. Он обогревается и освещается при помощи энергии Солнца и ветра. Во дворе этого комплекса есть даже солнечная установка для жарки шашлыка… В южных регионах строительство подобных домов могло бы привести к значительному энергосбережению, а потому очень выгодно для экономики этих территорий. В смерче– и сейсмоопасных районах применяются специальные строительные технологии для возведения и оборудования зданий повышенной прочности.
Во‑вторых , хоть и «не хлебом единым жив человек», но производство продовольствия, несомненно, было, есть и будет первейшей задачей мировой экономики. Продуктивность сельского хозяйства больше, чем другие сектора экономики, зависит от климата. Солнечная радиация активно участвует во всех процессах развития животного и растительного миров. Дожди поливают как естественную растительность, так и посевы сельскохозяйственных культур. В то же время ранние заморозки могут уничтожить эти посевы. От сильного ветра происходит полегание зерновых. При переувлажнении почвы возможно вымокание растений. Влияние неблагоприятных погодных условий на сельскохозяйственные культуры очень велико. Даже при получении своевременного прогноза природного катаклизма редко удается предпринять что‑либо для защиты посевов. Но приспособиться к изменчивым климатическим условиям вполне возможно, выбрав устойчивые культуры или применив более прогрессивную агротехнику.
Основным показателем значимости климата для сельского хозяйства является биоклиматический потенциал . Это комплексная характеристика температурного режима, влагообеспеченности, биологической продуктивности типов почвы и климата в целом. Максимальные значения этого показателя в России отмечаются в зоне влажных субтропиков (Краснодарский край, Адыгея), а самый низкий потенциал, естественно, на побережье Северного Ледовитого океана.
В‑третьих , современный человек, «перешагнув» стадию ведения натурального хозяйства, живет в условиях разделения труда не только в национальном, но и международном масштабах. И потому сильно зависим от развития различных секторов производства и организации перевозок. Технические изделия, функционирующие под открытым небом, например транспортные средства, многие виды строительной техники, ряд энергетических устройств и т. п., создаются в разном «климатическом исполнении» в соответствии с макроклиматическим районированием для технических целей. Особенно важны температурные условия в холодных районах и температурно‑влажностные – в теплых. На севере при низкой температуре воздуха металл становится хрупким и ломким, а мелкий колючий снег забивает все отверстия и проникает даже в кабину водителя. Во влажном жарком климате технические изделия подвергаются интенсивной коррозии и потому быстро выходят из строя.
Все службы железнодорожного и автомобильного транспорта в той или иной степени зависят от погодных и климатических условий. Когда сильный снегопад заносит железнодорожные пути, на узловых станциях возникают авралы. Срочно вызываются бригады рабочих, которые вручную очищают стрелки перевода поездов с одного пути на другой. Автоматика с этой задачей не справляется. При очень низкой температуре воздуха выходит из строя система сигнализации, и красный свет светофора на путях может самопроизвольно смениться на зеленый, что, естественно, создаст серьезную аварийную ситуацию.
Наверно, немногие знают, что характерные для данной местности направление и скорость ветра на пути следования определяют длину железнодорожных составов: преобладание попутного ветра на железнодорожной магистрали позволяет удлинить состав, а встречный ветер вынуждает его укоротить.
Автомобильному движению мешает, прежде всего, наличие наледи на дорогах и плохая видимость. Для ликвидации гололедицы приходится менять шины или применять различные антигололедные реагенты.
В‑четвертых , необходимость обеспечения нормального развития сельскохозяйственных, промышленных и транспортных предприятий, бесперебойной работы жилищно‑коммунальных служб и т. д. вызывает постоянно растущую потребность в увеличении энергетических ресурсов. Добыча ископаемого топлива, основа сегодняшнего относительного благополучия России, дает возможность обеспечивать наши (и не только наши) повседневные нужды в энергетике, однако не секрет, что ценой этого благополучия является существенное ухудшение экологической обстановки в местах его добычи. Более того, сжигание ископаемого топлива является одним из основных источников эмиссии парниковых газов в атмосферу. А это, как уже не раз отмечалось, ведет к глобальному потеплению климата. Поэтому уже довольно давно в мире предпринимаются попытки разработки новых, экологически чистых энергоресурсов.
Предполагаемые грядущие изменения климата неодинаково скажутся на жизни людей в различных регионах Земли. Существенной особенностью нашей страны является то, что две трети ее территории находится в зоне вечной мерзлоты. Нетрудно догадаться, что глобальное потепление климата станет причиной ее таяния. При этом произойдет (и уже происходит!) деформация так называемых линейных сооружений, т. е. автомобильных и железных дорог, нефте– и газопроводов. Возможны даже разрывы трубопроводов и разлив нефти. Так, на нефтепроводе Месояха‑Норильск за один год произошло 16 разрывов трубопровода. Многие здания в районах вечной мерзлоты начинают разрушаться. В Якутске 60 % зданий имеют трещины, в Амдерме же домов с трещинами около 90 %, правда, трещины образуются не только в результате таяния вечной мерзлоты, но и вследствие техногенных факторов: старения оборудования, несоблюдения технических норм и т. п.
Меняющийся климат отражается и на здоровье населения. Тяжелые негативные последствия имеют «волны тепла» и «волны холода», особенно первые, которые уносят больше жизней, чем все опасные метеорологические явления вместе взятые. Дело в том, что от жары очень трудно спастись. Энергетическое кондиционирование не всегда приносит пользу. В жарких странах в кондиционерах нередко обитают болезнетворные бактерии, вредит здоровью и переход из кондиционированного помещения на открытый воздух и обратно. При наступлении жары число инфарктов и инсультов резко возрастает, обостряются заболевания сердечно‑сосудистой и дыхательной систем. Если к «волнам холода» человечество в значительной степени адаптировалось, по отношению к жаре этого сделать пока не удается. Следует ожидать, что глобальное потепление вызовет возрастание повторяемости и интенсивности «волн тепла».
Изменения климата, вероятно, найдут свое проявление и в увеличении количества бедствий и катастроф. Для нейтрализации климатических воздействий или хотя бы уменьшения причиняемого ими ущерба экономике и вреда здоровью людей, метеорологи разработали методы так называемого «раннего предупреждения » об опасных и стихийных метеорологических явлениях , т. е. разработали методики прогноза большой заблаговременности, а также методы мониторинга (слежения) за нарастанием интенсивности опасных метеорологических явлений. Эти методы помогают людям спасаться от погодных бедствий, т. е. действует принцип «предупрежден – значит вооружен». В США, где очень высока частота возникновения стихийных бедствий (тропические циклоны, торнадо и др.), заблаговременная осведомленность о них населения и поведенческие рекомендации позволяют значительно уменьшить число жертв. Во всяком случае, в США не могло случиться того, что произошло в Индонезии при возникновении цунами: после отступления первой волны люди бросились на берег спасать свои вещи и собирать выброшенные на берег дары океана, и их накрыло второй, более мощной волной.
Первые службы, задачей которых было прогнозирование экстремальных погодных явлений, были созданы в конце ХIХ века в регионах, наиболее подверженных нашествию тропических циклонов (ураганов и тайфунов), – на восточных побережьях Северной Америки и Юго‑Восточной Азии. Статистика числа ураганов, начиная с 1850 г., в первом из этих регионов приведена на рис. 26, где точками отмечено число ураганов, черным – сглаженная кривая, построенная по этим данным, серым – отклонение от температуры поверхности воды в восточной тропической части Атлантического океана относительно 1930 г. (там отклонение равно нулю). Как видно из рисунка, в начале ХХ века число ураганов невелико, однако оно заметно возрастает в 1940–1950 гг. и особенно в период глобального потепления с 1980‑х гг. Очевидна взаимосвязь обеих кривых, что неудивительно: как показали наблюдения, образование тропических циклонов происходит, когда температура поверхности океана не ниже 26 °C.
Рис. 26. Частота тропических циклонов и отклонения температуры поверхности воды в восточной части Атлантического океана в период с 1850 г. по настоящее время
На рис. 27 показан рост среднегодового количества природных катастроф в мире за последние полвека.
Налицо резкое увеличение общего числа катастроф (в 2000–2001 гг. среднегодовое число стихийных бедствий возросло в 5 раз по сравнению с 1965–1969 гг.), а с ним и увеличение нанесенного ими общего ущерба. Отметим большую долю в этом атмосферных причин: лепта землетрясений и оползней составляет лишь 20 %, все остальное «обеспечивает» атмосфера посредством тропических циклонов, засух и сильных дождей.
Необходимо отметить, что принятые в ХХ веке меры предупреждения позволили заметно сократить число человеческих жертв (например, ураганы в Галвестоне 1900 г. и «Катарина» 2005 г. унесли 8000 и 1300 человеческих жизней соответственно). В то же время материальный ущерб, напротив, стремительно нарастал от незначительного в начале ХХ века до огромного – более 100 млрд долларов США – в случае с вышеупомянутой «Катариной». Это связано с постоянным улучшением технического оснащения, инфраструктуры, а с ними и резким увеличением их стоимости на поражаемых ураганами территориях.
Рис. 27. Рост среднегодового количества природных катастроф в мире (по пятилетним периодам)
По сообщениям СМИ, 2011 г. побил все рекорды по материальному ущербу от катаклизмов, составившему около 370 млрд долларов США.
Засухи и наводнения, в отличие от ураганов, охватывают более значительные площади и затрагивают жизненные интересы несравненно большего числа людей. Ущерб от них – не меньше, да и распространены они практически по всем площадям суши, а в океане их «заменяют» шторма (бури): на них приходится каждая пятая катастрофа. Потепление климата ведет к увеличению количества осадков, прежде всего ливневых, и, следовательно, способствует наводнениям. Число таких сильных ливней и наводнений в южных регионах России в последние годы увеличилось (так же, как и в крупных городах – Москве, Ростове и др.). А памятная июльская жара 2010‑го сопровождалась сильной засухой. В течение ряда лет от засух страдали и южные страны Западной Европы. По модельным прогнозам, развитие глобального потепления будет стимулировать дальнейший дефицит осадков в зонах интенсивного сельскохозяйственного производства, как раз весной и летом – в период, как говорилось в советских газетных передовицах, «борьбы за урожай».
Не обходят стороной катастрофы и восточные просторы России. Раннее таяние снега, например, в южной Сибири, приводит к образованию паводковых вод в верхней южной части больших сибирских рек при сохранении льда в их средней и верхней частях на севере. В результате происходит сильное затопление талыми водами в руслах этих рек, вынуждающее разрушать взрывами лед в их нижней части и в устьях.
Эти обстоятельства при ожидаемом росте осадков и потеплении будут еще более катастрофичны в будущем, а потому необходимы специальные меры по защите находящихся в руслах этих рек населенных пунктов от регулярного затопления. Тот же самый рост зимних осадков будет вызывать учащение сильных снежных бурь и заносов на дорогах. Таким образом, будущий климат обещает быть щедрым на погодные природные катаклизмы.
На первый взгляд, потепление климата должно стать благом для большой в целом холодной страны. Однако есть и «обратная сторона медали». Остановимся на плюсах и минусах грядущих изменений климата для России.
1. Потеплеют зимы – уменьшатся затраты на отопление домов. В то же время накатывающиеся летом горячие «волны» (подобно наблюдавшимся в 2010 г.) вынудят развивать систему кондиционирования воздуха в северных российских городах, в которых ранее нужды в ней не было. Энергозатраты на кондиционирование всегда намного (в несколько раз) превышают энергозатраты на отопление. В обычных условиях кондиционирование в помещениях работает значительно меньше времени, чем их обогрев. Установка систем кондиционирования – удовольствие не из дешевых, при этом эти системы обречены на простой в течение бо́льшей части года. Возможное инженерное решение данной проблемы – использование «тепловых насосов» при строительстве современных домов. В Западной Европе таким образом совмещают отопление и охлаждение жилых помещений.
2. Согласно законам физики, повышение температуры воздуха влечет за собой увеличение его влажности и влагооборота в нижней атмосфере и на подстилающей поверхности. Как следствие, усиление испарения и осадков, причем зачастую в виде сильных ливней и снегопадов, наблюдать которые уже «имели удовольствие» жители севера Европейской территории России две последние зимы. Но это «удовольствие» было бы неполным без последующих затоплений территорий, наводнений, снежных заносов, оползней и прочих «сюрпризов». А чтобы такие «житейские радости» не слишком докучали, необходимы специальные меры по укреплению берегов рек, водохранилищ, ливневых канализаций в городах и др.
3. Благодаря потеплению на полях и в садах смогут расти теплолюбивые культуры. Однако расширение ареала южных растений на север требует серьезной подготовки. В первую очередь, это касается почвы сельскохозяйственных угодий. Не обойтись и без заготовки соответствующих видов удобрений и химикатов для борьбы с вероятными нашествиями южных вредителей растений и насекомых – разносчиков болезней, прежде всего малярии. Даже перечисленное не осуществить в одночасье, а на очереди необходимость развития всей сельскохозяйственной инфраструктуры, поскольку «переселение» южных растений вызовет необходимость развития на новых местах определенных отраслей их производства и обработки. Тем более что, согласно имеющимся прогнозам, многие южные территории станут более засушливыми, а значит, менее пригодными для выращивания на них традиционных ныне культур. Ожидается также аналогичное, впрочем, довольно медленное, продвижение на север – в тундру, в вечную мерзлоту – лесов. Выстраивание инфраструктуры в этих сложных условиях – дело очень дорогое и не очень изученное. Имеющийся современный опыт дает скорее отрицательные результаты, и потому жизненно необходимы новые научно‑технические подходы к решению этой задачи.
4. В результате грядущего потепления увеличатся сроки навигации на Северном морском пути и крупных реках Сибири и севера Европейской территории России. Это обстоятельство имеет очень большое значение не только для нашей страны, но и для всего мира: изменятся направление и объемы грузопотоков между Европой и тихоокеанской Азией, а также между пунктами северного побережья Евразии и портами этих регионов. С учетом того, что транспортные расходы должны сильно сократиться и что в этом регионе находится немало месторождений углеводородов и других полезных ископаемых, радужные перспективы развития северного российского побережья сравнимы разве что с картиной будущего Васюков, нарисованной Остапом Бендером. Но в отличие от последней, данные перспективы – реальные и не слишком отдаленного будущего!
Как видим, потепление принесет как положительные, так и отрицательные изменения в нашу жизнь. И к последним следует готовиться заранее. Времени для благодушия уже нет!
Как климат может влиять на образ жизни людей? Приведите примеры различных районов России.
Я, как и каждый человек, в своей ежедневной жизни должна ориентироваться на погоду, одеваться в зависимости от температуры и других погодных условий. Живя на огромном континенте, где есть смена времен года, мы также должны подстраиваться под климат региона, в котором живем.
Как влияет климат на человека
В обыденной жизни мы сталкиваемся с погодными условиями и даже не догадываемся, что климат также действует на нас. Влияние климата наблюдается во всех сферах жизни человека, среди которых:
- строительство;
- транспорт;
- пошив одежды;
- запас продовольствия;
- ведение сельского хозяйства.
Это лишь небольшой перечень зависимости человека от климата, но он общий для всей нашей страны.
Влияние климата на образ жизни людей в различных регионах РФ
В каждом регионе жизнь и условия отличаются друг от друга разительным образом. Так, жизнь людей в субарктическом климате республики Саха отличается приспособлением к низким температурам. Даже летом температура не поднимается выше 15 градусов. Люди научились выдерживать такие холода и использовать снег в своей жизни. Коренные жители восточного побережья Чукотки делали жилище из снега и разводили оленей, которые способны добывать траву под снегом.
Тогда как снег для жителей Краснодарского края, расположенного в субтропическом климате, может стать настоящим бедствием.
Их транспорт, растения и одежда не рассчитаны на действие низких температур. Зато их повседневная жизнь довольно комфортна. Лето здесь теплое и длинное, зима мягкая, которая омрачается лишь холодными ветрами с моря и с гор. Они выращивают экзотические фрукты и иногда успевают снять несколько урожаев.
Люди также смогли приспособиться и жить в континентальном климате Фроловского района. Летом поверхность земли может нагреваться до 70 градусов, но даже здесь есть удивительные сосновые насаждения и памятники природы.
Чем севернее, тем теплее жилища и одежда, тем суровее условия и даже характер. Так как климат влияет не только на внешние факторы, но и на внутренний склад людей.
Как изменение климата повлияет на нашу повседневную жизнь?
Глобальное потепление / изменение климата находятся на пути к тому, чтобы вызвать шестое массовое вымирание в истории нашей планеты. Самая большая угроза в настоящее время - потеря арктического льда, что означало бы потерю способности океанов продолжать поглощать больше тепла и больше углекислого газа. Доктор Джеймс Андерсон, ученый, который разработал Монреальские протоколы, которые спасли озоновый слой, заявил в своей речи в январе, что вероятность того, что арктический лед появится в 2022 году, будет нулевым. Другие ученые дали ему еще меньше времени, чтобы выжить. текущее плавление. Потеря арктического льда также означает, что в ближайшем будущем у нас начнутся широкомасштабные выбросы метана (миллиарды тонн метана в настоящее время улавливаются под Арктикой клатратными структурами, которые тают по мере нагрева воды). Метан в 100 раз более эффективен в качестве парникового газа, чем CO2.
Потепление воды в океане приведет к повышению температуры поверхности еще на несколько градусов Цельсия. Это уже не тот момент, когда пшеница может прорасти. Нет пшеницы, нет цивилизации. Там не будет повседневной жизни после потери урожая пшеницы.
Как климат влияет на нашу жизнь? Объясните примерами.
Зависит от того, где вы живете и куда вы путешествуете, потому что последствия глобального потепления сложны, они попадают в область математики хаоса, а не исчисления.
В целом, вы можете ожидать большую погоду и меньше уверенности в вашем климате.
Если вы живете на уровне моря на побережье, вам может потребоваться переехать вглубь страны в течение всей жизни.
Фактически, в островных государствах на уровне моря, таких как Кирибати, они уже планируют массово покидать свою страну в течение следующих нескольких десятилетий - вторжение соленой воды в грунтовые воды уже делает сельское хозяйство невозможным во многих местах.
Это происходит задолго до того, как большая часть пострадавшей земли окажется под водой.
Но помимо прибрежных районов, вы должны понимать, что климатические модели протекают зигзагообразно, что не предсказуемо в деталях - только в целом.
И хотя это происходит прямо сейчас, самые серьезные последствия, вероятно, будут испытаны будущими поколениями.
Если мы не достигнем переломного момента. Это не совсем понятно и может происходить или не происходить, но, похоже, это тот случай, когда тренды потепления и охлаждения создают петли обратной связи, которые делают такие изменения нелинейными.
Таким образом, мы могли видеть изменения, происходящие очень медленно, но тогда они могли бы невероятно быстро ускоряться. Одно тревожное изменение могло бы произойти, если бы вечная мерзлота вообще таяла, выпуская огромное количество метана в окружающую среду, которая является даже более мощным парниковым газом, чем углекислый газ.
И даже если сегодня мы перестанем выбрасывать парниковые газы в атмосферу, глобальное потепление будет продолжаться, несмотря на многие десятилетия.
Еще один эффект глобального потепления - все океаны становятся более кислыми. Это начинает мешать размножению моллюсков и росту твердых кораллов. Со временем это может уничтожить жесткие кораллы и моллюсков в мире.
Если вы являетесь устричным фермером в Пьюджет-Саунд, вам уже приходится иметь дело с этим, поскольку область Пьюджет-Саунд подкисляется быстрее, чем в среднем.
Климат и организм человека
На сегодняшний день человечество сталкивается со всё более значительным потеплением климата. 2020-й год побил многие температурные рекорды по всему миру. Неуклонное таяние ледников и повышение уровня мирового океана становятся повседневной реальностью. Вместе с тем погода и климат оказывают непосредственное воздействие на здоровье человека как напрямую, через недомогания (метеозависимость), заболевания, связанные с экстремальными температурами, опасными и катастрофическими явлениями погоды, загрязнением воздуха, так и косвенное влияние, связанное с нехваткой или загрязнением питьевой воды, пищи и т. д. К экстремальным климатическим событиям относятся увеличение количества жарких дней и тепловых волн, интенсивные осадки, увеличение риска засух, увеличение повторяемости сильных ветров и тропических циклонов. Все это происходит на фоне современных глобальных и региональных изменений климата, отраженных во многих работах.
Проблема взаимоотношений «человек — окружающая среда» выходит ныне на передний план. Экологические проблемы современности, которые наиболее ярко выражены в крупных городах, и их значение для сохранения и безопасного проживания жителей предопределяют необходимость комплексного научного исследования, чем и занимается одно из прикладных направлений экологии -экология человека.
Факторы внешней среды, в том числе и метеорологические, имеют непосредственное отношение к обеспечению жизнедеятельности и здоровью людей.
Каждый из метеорологических элементов имеет свое биологическое значение. Данная разновидность факторов внешней среды очень часто становится причиной возникающих в организме человека патологических реакций, называемых метеопатическими. Следствием недостаточной работоспособности механизмов адаптации является возникновение негативной метеопатической реакции, что, в свою очередь, может привести к развитию дезадаптации.
Климат и погода влияют на человека как прямым, так и сигнальным путями. Прямое влияние — это воздействие метеорологических факторов на тепловое состояние его организма, а сигнальное воздействие вызывает патологические (метеопатические) реакции у «метеотропных» больных и ухудшение самочувствия у здоровых людей. Возникновение экстремальных метеоусловий вызывает, как правило, нарушение физиологического состояния организма и искажение нормального течения адаптации. Однако здесь необходимо оговориться, что экстремальные метеоусловия для одного человека могут быть абсолютно нормальными для другого. Следовательно, метеопатическая реакция — это результат взаимодействия окружающей среды и конкретного организма. И, что самое важное, на состояние человека влияют не только сами метеорологические условия, но и изменчивость отдельных метеоэлементов в пространстве и времени.
Большое число и разнообразие переменных климата, оказывающих негативное влияние на самочувствие и здоровье человека, часто затрудняют обнаружение простых причинно-следственных связей между параметрами атмосферной среды и самочувствием людей. Реакции, в том числе и биологические, на различные факторы окружающей среды варьируют от полного безразличия до возникновения ощущений беспокойства, слабости, предклинических изменений, заболеваний и даже приводят к летальному исходу. В связи с этим затруднительно определить критические значения параметров, определяющих связь между климатом и здоровьем. Вместе с тем очевидно как прямое, так и косвенное воздействие климата на состояние организма человека, складывающееся из тепловой нагрузки, стрессов, связанных с переохлаждением, загрязнения воздуха, усугубляющегося метеорологическими условиями, УФ — излучения, стихийных бедствий. Однако есть и положительное воздействие климатических условий (зоны здорового климата), использующееся для медицинских целей в климатотерапии.
Многие метеорологические факторы воздействуют на организм человека круглосуточно и, соответственно, нуждаются в особом контроле. Организм человека находится в состоянии равновесия с окружающей средой. Громадный диапазон физиологических механизмов уравновешивания позволяет большинству людей приспосабливаться без заметных расстройств к любой погоде, связанной с ее динамикой в одном пункте или с переездом из одного в другой с иными климатическими условиями. При этом реакция организма проявляется в физиологических сдвигах, в обмене веществ, в гемодинамике и главным образом в вегетативной сфере. Эти реакции у здоровых людей протекают в пределах индивидуального диапазона адаптации. Степень выраженности патологических реакций зависит от индивидуальных особенностей состояния организма человека и от изменения погоды. При этом, чем более резкие и частые изменения погоды, тем чаще появляются патологические реакции в организме человека.
Оптимальные значения метеорологических величин, при которых возникает минимум метеопатических реакций следующие: температура воздуха 18 °С, относительная влажность 50%, скорость ветра 0 м/с, облачность 0 баллов, межсуточное изменение температуры и давления равны нулю.
Суммарный метеорологический индекс патогенности указывает не на характер изменения погоды, а лишь на степень ее раздражающего воздействия на организм.
Разумеется, при оценке комфортности климата территории района необходимо проведение комплексной биометеорологической характеристики, которая, с одной стороны, выступает в качестве оцениваемого показателя, характеризующего особенности природной среды, а с другой — как возможное предостережение для здоровья людей и принятие профилактических мер некоторых заболеваний. В ходе исследований, проведенных Л.А. Ждановой и А.А. Дробышевой, было показано, что около 69 % людей, страдающих различными хроническими заболеваниями, испытывают зависимость от метеофакторов, то есть являются метеочувствительными. При этом количество метеочувствительных среди здоровых людей составляет 30-40 %. Это говорит о необходимости использования данных биометеорологии в различных видах человеческой деятельности. Следовательно, для оценки биоклиматических условий территории необходимо использовать различные комплексные (включающие значения двух или более метеорологических величин и явлений) метеорологические показатели (индексы), отражающие ощущения человека, определяющие зоны комфорта и дискомфорта.
Для оценки влияния погоды на объекты известны различные метеорологические показатели, которые отличаются полнотой факторов, учитываемых при оценке влияния погоды на объекты, адекватностью оценки и сложностью расчетов.
Принципы построения классов погоды могут быть едины. К этим принципам относятся следующие:
1. Выбирается комплексный метеорологический показатель, характеризующий влияние погоды на объект, и определяются его градации (нормативы), отражающие то или иное состояние объекта в зависимости от условий погоды. Эти градации служат критериями для выделения типов, которые затем объединяются в классы погоды.
2. Типы и классы погоды должны определяться по данным стандартных метеорологических и геофизических наблюдений. Классификация погоды должна допускать возможность раскрыть метеорологическую структуру погоды, обусловливающую величину комплексного метеорологического показателя.
3. В определенной мере классификация погоды, разработанная на основе одного комплексного метеорологического показателя, отражающего влияние погоды на человека, должна допускать переход к другим подобным показателям.
Для специалиста, занимающегося биометеорологией, очевидно, что существует связь между двумя системами: атмосфера и человек. Однако проблема этой взаимосвязи еще не решена.
Погода и климат влияют на повседневную жизнь человека и ему необходимо контролировать состояние здоровья в часто меняющихся атмосферных условиях. Стремительно меняющиеся условия среды обитания заметно влияют на человеческий организм, что проявляется в увеличении заболеваемости, смертности, уменьшении продолжительности жизни и др. Эксперты Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) отмечают, что до 80% встречающихся в настоящее время заболеваний имеют природное происхождение, являясь следствием трансформации окружающей среды. По мнению мирового научного сообщества, провозглашенного на международном форуме в Рио-де-Жанейро в 1994г., — глобальная проблема человечества в третьем тысячелетии — проблема сохранения жизни и здоровья человека в условиях ухудшения среды обитания.
Закономерности общей экологии полностью не раскрывают специфику человеческого бытия, вследствие чего и появилось новое междисциплинарное направление — экология человека. Цель этого нового научного направления — создание условий для гармоничного взаимодействия человека с окружающей средой.
Таким образом, перед человечеством стоят задачи максимально удовлетворить свои потребности, но не нарушить при этом существующего в природе равновесия между природной средой и обществом, сохранить генофонд растительного и животного мира, приумножив при этом биологические ресурсы, рационально и рачительно использовать компоненты природной среды для укрепления здоровья и увеличения продолжительности жизни людей. Для решения перечисленных задач первостепенное значение приобретает интеллектуальный уровень общества, его степень развития.
КЛИМАТ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Окружающая среда (неважно, нравится нам это или нет) определяет стиль и качество нашей повседневной жизни. Трудно назвать какую-либо сферу человеческой деятельности, не подверженную ее влиянию.
Издревле само существование человека зависело от того, насколько хорошо он был приспособлен к среде своего обитания. Сегодня благодаря накопленному тысячелетиями опыту и достижениям науки и техники, речь скорее идет о степени комфортности жизни. Говоря о комфортности, мы имеем в виду только привычный уклад жизни, поскольку, увы, и сегодня люди иногда попадают в экстремальные ситуации в результате техногенных аварий или природных катаклизмов. Безусловно, такой уклад сильно отличается у людей разных национальностей, религиозных конфессий и просто различ
ного материального достатка. Однако, несмотря на различия, у всех укладов имеется ряд общих атрибутов.
Во-первых, современный человек нуждается в крыше над головой. «Мой дом — моя крепость», — говорят англичане. И эта крепость оберегает хозяина не только от вторжения непрошенных гостей, но и от обычных капризов погоды. Для защиты от ветра и зимнего холода подбирают специальные строительные материалы, применяют двойное и тройное остекление окон, отапливают дома. Летом же, спасаясь от жары, используют кондиционеры. При проектировании зданий в расчетах учитываются климатические данные о температуре воздуха, скоростях ветра и уровнях солнечной радиации.
Основной климатической характеристикой при этом служит температура наиболее холодной пятидневки, которая может наблюдаться в данной местности (именно за пять дней температура в неотапливаемом кирпичном доме становится равной температуре наружного воздуха).
Первостепенное внимание уделяется повышению теплозащитных свойств наружных стен, чердачных перекрытий и заполнений световых проемов: благодаря таким мерам в ряде стран (Дания, Германия, США и др.) затраты на отопление удалось снизить на 30-40%. Энергетическая проверка зданий Санкт-Петербурга показала, что возможная экономия энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения составляет 15 600 ГВт (1 ГВт = 1-109 Вт) в год. При строительстве зданий их ориентируют так, чтобы помещения освещались естественным светом зимой не менее трех часов.
В последнее время стало возможным строить так называемые «энергоэффективные» дома, в которых не используется стандартная система отопления. Ограждающие конструкции (стены и окна) при обеспечении их специальными панелями нагреваются от Солнца. При этом окна «следят» за Солнцем, поворачиваясь вслед за его движением по небосводу. Глубокие подвалы такого дома аккумулируют летнее тепло для зимнего обогрева, а зимний холод — для охлаждения здания летом. В таком «энергоэффективном» здании расположен Секретариат Всемирной метеорологической организации в Женеве. В Москве в качестве эксперимента подобный комплекс построен в районе Филевский парк. Он обогревается и освещается при помощи энергии Солнца и ветра. Во дворе этого комплекса есть даже солнечная установка для жарки шашлыка. В южных регионах строительство подобных домов могло бы привести к значительному энергосбережению, а потому очень выгодно для экономики этих территорий. В смерче- и сейсмоопасных районах применяются специальные строительные технологии для возведения и оборудования зданий повышенной прочности.
Во-вторых, хоть и «не хлебом единым жив человек», но производство продовольствия, несомненно, было, есть и будет первейшей задачей мировой экономики. Продуктивность сельского хозяйства больше, чем другие сектора экономики, зависит от климата. Солнечная радиация активно участвует во всех процессах развития животного и растительного миров. Дожди поливают как естественную растительность, так и посевы сельскохозяйственных культур.
Основным показателем значимости климата для сельского хозяйства является биоклиматический потенциал. Это комплексная характеристика температурного режима, влагообес- печенности, биологической продуктивности типов почвы и климата в целом. Максимальные значения этого показателя в России отмечаются в зоне влажных субтропиков (Краснодарский край, Адыгея), а самый низкий потенциал, естественно, на побережье Северного Ледовитого океана.
В-третьих, современный человек, «перешагнув» стадию ведения натурального хозяйства, живет в условиях разделения труда не только в национальном, но и международном масштабах. И потому сильно зависим от развития различных секторов производства и организации перевозок. Технические изделия, функционирующие под открытым небом, например транспортные средства, многие виды строительной техники, ряд энергетических устройств и т.п., создаются в разном «климатическом исполнении» в соответствии с макроклима- тическим районированием для технических целей. Особенно важны температурные условия в холодных районах и температурно-влажностные — в теплых. На севере при низкой температуре воздуха металл становится хрупким и ломким, а мелкий колючий снег забивает все отверстия и проникает даже в кабину водителя. Во влажном жарком климате технические изделия подвергаются интенсивной коррозии и потому быстро выходят из строя.
Все службы железнодорожного и автомобильного транспорта в той или иной степени зависят от погодных и климатических условий.
Наверно, немногие знают, что характерные для данной местности направление и скорость ветра на пути следования определяют длину железнодорожных составов: преобладание попутного ветра на железнодорожной магистрали позволяет удлинить состав, а встречный ветер вынуждает его укоротить.
Автомобильному движению мешает, прежде всего, наличие наледи на дорогах и плохая видимость. Для ликвидации гололедицы приходится менять шины или применять различные антигололедные реагенты.
В-четвертых, необходимость обеспечения нормального развития сельскохозяйственных, промышленных и транспортных предприятий, бесперебойной работы жилищно-коммунальных служб и т. д. вызывает постоянно растущую потребность в увеличении энергетических ресурсов. Добыча ископаемого топлива, основа сегодняшнего относительного благополучия России, дает возможность обеспечивать наши (и не только наши) повседневные нужды в энергетике, однако
не секрет, что ценой этого благополучия является существенное ухудшение экологической обстановки в местах его добычи. Более того, сжигание ископаемого топлива является одним из основных источников эмиссии парниковых газов в атмосферу. А это, как уже не раз отмечалось, ведет к глобальному потеплению климата. Поэтому уже довольно давно в мире предпринимаются попытки разработки новых, экологически чистых энергоресурсов.
Предполагаемые грядущие изменения климата неодинаково скажутся на жизни людей в различных регионах Земли. Существенной особенностью нашей страны является то, что две трети ее территории находится в зоне вечной мерзлоты.
Меняющийся климат отражается и на здоровье населения. Тяжелые негативные последствия имеют «волны тепла» и «волны холода», особенно первые, которые уносят больше жизней, чем все опасные метеорологические явления вместе взятые. Дело в том, что от жары очень трудно спастись. Энергетическое кондиционирование не всегда приносит пользу. В жарких странах в кондиционерах нередко обитают болезнетворные бактерии, вредит здоровью и переход из кондиционированного помещения на открытый воздух и обратно. При наступлении жары число инфарктов и инсультов резко возрастает, обостряются заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Если к «волнам холода» человечество в значительной степени адаптировалось, по отношению к жаре этого сделать пока не удается. Следует ожидать, что глобальное потепление вызовет возрастание повторяемости и интенсивности «волн тепла».
Изменения климата, вероятно, найдут свое проявление и в увеличении количества бедствий и катастроф. Для нейтрализации климатических воздействий или хотя бы уменьшения причиняемого ими ущерба экономике и вреда здоровью людей, метеорологи разработали методы так называемого «раннего предупреждения» об опасных и стихийных метеорологических явлениях, т. е. разработали методики прогноза большой заблаговременности, а также методы мониторинга (слежения) за нарастанием интенсивности опасных метеорологических явлений.
Первые службы, задачей которых было прогнозирование экстремальных погодных явлений, были созданы в конце
XIX века в регионах, наиболее подверженных нашествию тропических циклонов (ураганов и тайфунов), — на восточных побережьях Северной Америки и Юго-Восточной Азии. Статистика числа ураганов, начиная с 1850 г., в первом из этих регионов приведена на рис. 26, где точками отмечено число ураганов, черным — сглаженная кривая, построенная по этим данным, серым — отклонение от температуры поверхности воды в восточной тропической части Атлантического океана относительно 1930 г. (там отклонение равно нулю). Как видно из рисунка, в начале XX века число ураганов невелико, однако оно заметно возрастает в 1940-1950 гг. и особенно в период глобального потепления с 1980-х гг. Очевидна взаимосвязь обеих кривых, что неудивительно: как показали наблюдения, образование тропических циклонов происходит, когда температура поверхности океана не ниже 26 °С.
Рис. 26. Частота тропических циклонов и отклонения температуры поверхности воды в восточной части Атлантического океана в период с 1850 г. по настоящее время
На рис. 27 показан рост среднегодового количества природных катастроф в мире за последние полвека.
Налицо резкое увеличение общего числа катастроф (в 2000-2001 гг. среднегодовое число стихийных бедствий возросло в 5 раз по сравнению с 1965- 1969 гг.), а с ним и увеличение нанесенного ими общего ущерба. Отметим большую долю в этом атмосферных причин: лепта землетрясений и оползней составляет лишь 20%, все остальное «обеспечивает» атмосфера посредством тропических циклонов, засух и сильных дождей.
Необходимо отметить, что принятые в XX веке меры предупреждения позволили заметно сократить число человеческих жертв (например, ураганы в Галвестоне 1900 г. и «Катарина»
2005 г. унесли 8000 и 1300 человеческих жизней соответственно). В то же время материальный ущерб, напротив, стремительно нарастал от незначительного в начале XX века до огромного — более 100 млрд долларов США — в случае с вышеупомянутой «Катариной». Это связано с постоянным улучшением технического оснащения, инфраструктуры, а с ними и резким увеличением их стоимости на поражаемых ураганами территориях.
По сообщениям СМИ, 2011 г. побил все рекорды по материальному ущербу от катаклизмов, составившему около 370 млрд долларов США.
Засухи и наводнения, в отличие от ураганов, охватывают более значительные площади и затрагивают жизненные интересы несравненно большего числа людей. Ущерб от них — не меньше, да и распространены они практически по всем площадям суши, а в океане их «заменяют» шторма (бури): на них приходится каждая пятая катастрофа. Потепление климата ведет к увеличению количества осадков, прежде всего ливневых, и, следовательно, способствует наводнениям. Число таких сильных ливней и наводнений в южных регионах России в последние годы увеличилось (так же, как и в крупных городах — Москве, Ростове и др.). А памятная июльская жара 2010-го сопровождалась сильной засухой. В течение ряда лет от засух страдали и южные страны Западной Европы. По модельным прогнозам, развитие глобального потепления будет стимулировать дальнейший дефицит осадков в зонах интенсивного сельскохозяйственного производства, как раз весной и летом — в период, как говорилось в советских газетных передовицах, «борьбы за урожай».
Не обходят стороной катастрофы и восточные просторы России. Раннее таяние снега, например, в южной Сибири, приводит к образованию паводковых вод в верхней южной части больших сибирских рек при сохранении льда в их средней и верхней частях на севере. В результате происходит сильное затопление талыми водами в руслах этих рек, вынуждающее разрушать взрывами лед в их нижней части и в устьях.
Эти обстоятельства при ожидаемом росте осадков и потеплении будут еще более катастрофичны в будущем, а потому необходимы специальные меры по защите находящихся в руслах этих рек населенных пунктов от регулярного затопления. Тот же самый рост зимних осадков будет вызывать учащение сильных снежных бурь и заносов на дорогах. Таким образом, будущий климат обещает быть щедрым на погодные природные катаклизмы.
На первый взгляд, потепление климата должно стать благом для большой в целом холодной страны. Однако есть и «обратная сторона медали». Остановимся на плюсах и минусах грядущих изменений климата для России. Потеплеют зимы — уменьшатся затраты на отопление домов. В то же время накатывающиеся летом горячие «волны» (подобно наблюдавшимся в 2010 г.) вынудят развивать систему кондиционирования воздуха в северных российских городах, в которых ранее нужды в ней не было. Энергозатраты на кондиционирование всегда намного (в несколько раз) превышают энергозатраты на отопление. В обычных условиях кондиционирование в помещениях работает значительно меньше времени, чем их обогрев. Установка систем кондицио
нирования — удовольствие не из дешевых, при этом эти системы обречены на простой в течение большей части года. Возможное инженерное решение данной проблемы — использование «тепловых насосов» при строительстве современных домов. В Западной Европе таким образом совмещают отопление и охлаждение жилых помещений. Согласно законам физики, повышение температуры воздуха влечет за собой увеличение его влажности и влагообо- рота в нижней атмосфере и на подстилающей поверхности. Как следствие, усиление испарения и осадков, причем зачастую в виде сильных ливней и снегопадов, наблюдать которые уже «имели удовольствие» жители севера Европейской территории России две последние зимы. Но это «удовольствие» было бы неполным без последующих затоплений территорий, наводнений, снежных заносов, оползней и прочих «сюрпризов». А чтобы такие «житейские радости» не слишком докучали, необходимы специальные меры по укреплению берегов рек, водохранилищ, ливневых канализаций в городах и др. Благодаря потеплению на полях и в садах смогут расти теплолюбивые культуры. Однако расширение ареала южных растений на север требует серьезной подготовки. В первую очередь, это касается почвы сельскохозяйственных угодий. Не обойтись и без заготовки соответствующих видов удобрений и химикатов для борьбы с вероятными нашествиями южных вредителей растений и насекомых — разносчиков болезней, прежде всего малярии. Даже перечисленное не осуществить в одночасье, а на очереди необходимость развития всей сельскохозяйственной инфраструктуры, поскольку «переселение» южных растений вызовет необходимость развития на новых местах определенных отраслей их производства и обработки. Тем более что, согласно имеющимся прогнозам,
многие южные территории станут более засушливыми, а значит, менее пригодными для выращивания на них традиционных ныне культур. Ожидается также аналогичное, впрочем, довольно медленное, продвижение на север — в тундру, в вечную мерзлоту — лесов. Выстраивание инфраструктуры в этих сложных условиях — дело очень дорогое и не очень изученное. Имеющийся современный опыт дает скорее отрицательные результаты, и потому жизненно необходимы новые научно-технические подходы к решению этой задачи. В результате грядущего потепления увеличатся сроки навигации на Северном морском пути и крупных реках Сибири и севера Европейской территории России. Это обстоятельство имеет очень большое значение не только для нашей страны, но и для всего мира: изменятся направление и объемы грузопотоков между Европой и тихоокеанской Азией, а также между пунктами северного побережья Евразии и портами этих регионов. С учетом того, что транспортные расходы должны сильно сократиться и что в этом регионе находится немало месторождений углеводородов и других полезных ископаемых, радужные перспективы развития северного российского побережья сравнимы разве что с картиной будущего Васюков, нарисованной Остапом Бендером. Но в отличие от последней, данные перспективы — реальные и не слишком отдаленного будущего!
Как видим, потепление принесет как положительные, так и отрицательные изменения в нашу жизнь. И к последним следует готовиться заранее. Времени для благодушия уже нет!