Медико-географическая оценка комфортности климатических условий Северо-Казахстанской области Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3_

УДК 911.3:613(574.11)

МЕДИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМФОРТНОСТИ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СЕВЕРО-КАЗАХСТАНСКОЙ

ОБЛАСТИ

С.В. Пашков, Г.З. Мажитова

Проведено медико-географическое районирование области по степени благоприятности климатических условий на основе анализа банка медико-географических данных и геоинформационного массива, путем суммирования конкретных особенностей климата. Предпринята попытка медико-географической оценки комфортности климатических условий территории Северо-Казахстанской области.

Ключевые слова: заболеваемость, здоровье, комфортность климата, медико-географическая оценка, Северо-Казахстанская область.

Актуальность данного исследования обусловлена возрастающей динамикой уровня заболеваемости населения Северо-Казахстанской области (СКО) по основным группам болезней, что объясняется взаимодополняющим воздействием ряда факторов, среди которых особое место занимают дискомфортные для жизни и здоровья человека климатические условия.

Немаловажной составляющей изучения медико-географической ситуации конкретной территории является проведение медико-географической оценки комфортности климата, которая заключается в выявлении и оценке возможного влияния тех или иных климатических характеристик на состояние здоровья человека [1]. Целью исследования является комплексная оценка влияния климатических условий на заболеваемость населения СКО, а результирующей частью работы стало медико-климатическое районирование - важный компонент медико-географического районирования.

Для выбора методологической базы и критериев оценки были проанализированы теоретико-методологические подходы и результаты исследований отечественных ученых в области медицинской географии: И.В. Архиповой (2005), А.Г. Воронова (1982, 1986), А. А. Исаева (2003), А.А. Келлер (1962, 1998), С.А. Куролапа (1997, 2000), С.М. Малхазовой (2001), Б.Б. Прохорова (1987, 1996), В .И. Русанова (1973, 2004) и др.

Глубокое изучение закономерностей влияния климатических факторов на здоровье населения требует качественного и обоснованного использования данных медицинской статистики. Особенно тесно проявляется связь медицинской географии и статистики при разработке и оформлении медико-природных описаний, в основе которых лежат сбор, систематизация, научное обобщение и научный анализ геоинформационного мас-

Экология

сива сведении о климатических и медико-санитарных условиях, рассматриваемых локалитетов с целью выявления их конкретного влияния на здоровье человека и общее состояние системы здравоохранения.

Оценка климатической комфортности проводилась на основе методики, предложенной Архиповой И.В. (2005). Модифицировали оценочную шкалу, в основу которой был положен принцип увеличения балла с возрастанием благоприятности влияния фактора на условия жизни и здоровья человека.

Максимальный балл (5) присваивался элементу климата, наиболее благоприятного для жизни и здоровья, соответственно, минимальное значение (1) - наименее благоприятному. По ряду элементов климата максимальный балл присваивался их экстремальным максимальным или минимальным значениям.

Для каждого показателя учитывались коэффициенты значимости, позволяющие отразить роль (вес) того или иного элемента климата в формировании условий для жизни и здоровья населения [2, 3].

Коэффициенты значимости климатических факторов для СКО определены от 1 - для менее значимых показателей, до 5 - для самых существенных.

При оценке были использованы следующие показатели комфортности климата: продолжительность комфортного периода с нормальной эквивалентно-эффективной температурой (НЭЭТ) от 15 до 20 °С, дни (Кнээт); средняя температура июля, °С (1;и); средняя температура января, °С (1;я); количество холодных дней с 1;в< -15 °С, дни (Кдп) (продолжительность дискомфортного периода); жесткость (суровость) погоды (8), балл; количество дней со скоростью ветра >6 м/с, дни (Ксв); количество дней с облачностью >6 б, дни (Коб); повторяемость погод с осадками, дни.

Исходными данными для расчета показателей комфортности климата послужили среднесуточные данные о температуре воздуха, относительной влажности, атмосферного давления, осадках, скорости ветра, облачности областной сети метеостанций «Казгидромет» по СКО за период 1985 - 2014 гг.

Показатель комфортности климата определялся по формуле

С1К1 + С 2 К2 + С3 К 3 + - + С п К п

ср к + к 2 + к3 +... + кп

где Кср - показатель общей комфортности климата; С - оценка в баллах ¿-го показателя климата; Кзн - коэффициент значимости ¿-го показателя климата. Расчет коэффициента значимости приведен в таблице.

В качестве критерия, характеризующего здоровье населения, был взят показатель заболеваемости (случаев на 100 тыс. человек) без деления на пол, возраст и отдельные категории, в связи с этим в нашем исследова-

_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3_

нии конкретизация результатов по отношению к тем или иным группам населения не проводилась.

Критерии комфортности климата на территории Северо-Казахстанской области

Значимость Кзн Показатели климатической комфортности Диапазон данных

5 Продолжительность комфортного периода с НЭЭТ от 15 до 20°С (Кнээт), дни Теплый период

>41 34-40 27-33 21-26 <20

3 Средняя температура июля 1;и, °С 19-20 20,120,5 20,620,9 18,118,9 <18

5 Жесткость погоды января 8, балл Холодный период

<1,1 1,2-1,9 2,0-2,7 2,8-3,4 >3,5

3 Средняя температура января 1;я, °С <-12,9 -13,0-14,0 -14,0-15,0 -15,0-15,5 <-15,6

4 Продолжительность дискомфортного периода (1;в <-15°С), дни <40 41-46 47-50 51-56 >57

2 Повторяемость погод с осадками, дни Год

<91 92-115 116-130 131-146 >147

4 Количество дней с сильным ветром (у>6 м/с) <7 8-11 12-20 21-40 >41

2 Количество дней с облачностью >6 б Коб, <90 91-120 121-160 161-190 >191

Уровень комфортности климата (С), баллы 5 4 3 2 1

Оценка уровня заболеваемости населения исследуемой территории в разрезе административно-территориальных единиц (сельский район) проводилась на основе данных Департамента здравоохранения СКО, опубликованных и фондовых материалов Департамента статистики СКО, Агентства Республики Казахстан по статистике за период с 2000 по 2014 гг. В перечень заболеваний была включена группа метеорологически зависимых, метеотропных заболеваний, на возникновение и обострение течения которых оказывают отрицательное влияние неблагоприятные сочетания климатических характеристик: заболевания органов дыхания, в том числе бронхиальная астма, болезни органов системы кровообращения, эндокринные болезни, расстройства питания и обмена веществ, болезни мочеполовой системы, кожи и подкожной клетчатки, органов пищеварения, костно(скелетно)-мышечной и соединительной ткани, врожденные аномалии. Были рассмотрены болезни нервной системы, психические расстройства и расстройства поведения.

_Экология_

Основой районирования территории СКО по степени климатической комфортности, послужили значения показателя общей комфортности климата Кср, разработанные и предложенные С.В. Рященко (2000): комфортная - > 4,6; умеренно комфортная - 3,3...4,5; малокомфортная -2,5 .3,2; умеренно дискомфортная - 2,1.2,4; дискомфортная - <2 [4].

Согласно полученным расчетам на территории СКО выделяются три категории комфортности климата: малокомфортная, умеренно-дискомфортная и дискомфортная.

По данным расчетов составлена карта-схема, позволяющая наглядно представить районирование территории СКО по условиям комфортности климата (рис. 1). Построение картографического материала проводилось в ГИС MapInfo Professional 11. Таксонами картографирования послужили административно-территориальные единицы (районы) области. При проведении границ территорий с различной степенью комфортности климата использован метод интерполяции.

К территориям с малокомфортными условиями относится южный сектор области (восточная часть Тайыншинского, южная часть М. Жума-баева и западная окраина Акжарского районов).

Повторяемость погод с комфортными условиями в малокомфортной зоне в теплый период составляет от 48 до 52 дней. Средняя температура июля на территории малокомфортных районов колеблется в пределах от 18,9 до 20,1 °С. Продолжительность дискомфортного периода в холодные сезоны года составляет 47 - 64 дня, значения показателя жесткости погоды оцениваются в 3,3 балла. Наименьший показатель средней температуры января колеблется от -15,4 до -19,2 °С. На территории малокомфортной зоны повторяемость дней с осадками >0,5 мм составляет от 58 до 90 дней. Число дней с сильным ветром насчитывает 17 - 24 дня, что намного меньше, чем в умеренно дискомфортных и дискомфортных районах.

Территории, характеризующиеся умеренно дискомфортным климатом, занимают наибольшую часть области: южная часть Уалихановского и Акжарского районов, район М. Жумабаева (за исключением северной и южной окраин), центральная и юго-западная части Тайыншинского, Ак-кайынский (кроме крайней северной и юго-западной части), Кызылжар-ский (кроме северной части), Мамлютский (кроме северо-западной части), северная окраина Есильского, Жамбылский (кроме юго-восточной части), Айыртауский (кроме северо-западной части), Г. Мусрепова (кроме северовосточной окраины) и Тимирязевский (кроме восточной части) районы.

Значения показателя общей комфортности климата варьируются от 2,1 до 2,4 баллов. Продолжительность периода с НЭЭТ от 15 до 20 °С составляет 49 - 59 дней. Среднемноголетняя температура июля составляет 18,8.20,3 °С. Продолжительность дискомфортного периода варьирует от 52 до 64 дней.

Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3

Рис. 1. Оценка климатической комфортности территории Северо-Казахстанской области

Показатель жесткости погоды изменяется от 3,0 до 3,8. Среднемно-голетняя температура января составляет от -16,1 до -19,2 °С. Повторяемость погод с осадками >0,5 мм - от 78 до 100 дней. Повторяемость погод с сильным ветром колеблется от 10 до 39 дней.

К территориям с дискомфортными климатическими условиями относятся северная, восточная и центральная части области, а также районы, расположенные в среднем течении реки Есиль (Ишим): Кызылжарский (за исключением южной части), северная часть Мамлютского, северозападная окраина района М. Жумабаева, северная окраина Аккайынского, центральная и восточная части Акжарского, северная часть Уалихановско-го, а также юго-восточная часть Жамбылского, Шал акына, восточная часть Тимирязевского, северо-восточная часть района Г. Мусрепова, северо-западная окраина Айыртауского, центральная и южная часть Есильско-го, западная часть Тайыншинского и юго-западная часть Аккайынского районов.

Показатель комфортности климата составляет <2 баллов. Продолжительность периода с комфортными НЭЭТ варьирует от 51 до 53 дней. Среднемноголетняя температура июля колеблется от 18,8 до 20,6 °С.

_Экология_

Среднемноголетняя повторяемость погод с температурой воздуха <-15 °С варьирует от 57 до 62 дней. Показатель жесткости погоды изменяется от 3,2 до 4,0 баллов. Среднемноголетняя температура января изменяется от -17,2 до -19,0 °С. Повторяемость погод с осадками >0,5 мм составляет от 85 до 99 дней. Продолжительность периода с ветром >15 м/с изменяется от 21 дня до 40 дней.

В результате проведенной оценки медико-географической обстановки территории СКО по показателям климатической комфортности нами установлено, что для условий жизни и здоровья населения сформировалась сравнительно благоприятная обстановка. В то же время наблюдается высокая патология населения по некоторым заболеваниям, относимым к метеорологически зависимой группе.

Установлено, что в структуре общей заболеваемости населения области метеорологически зависимыми патологиями лидируют болезни органов дыхания. Средний многолетний показатель заболеваемости населения болезнями данной группы по области составляет 18032,8 зарегистрированных случаев на 100 тыс. населения, что составляет 54 % от их общего числа. Второе место занимают болезни мочеполовой системы - 3577,3 случаев на 100 тыс. населения (11 %), третье - болезни кожи и подкожной клетчатки - 3197,6 случаев на 100 тыс. населения (10 %) [5].

Тенденция роста заболеваемости за анализируемый период характерна для следующих заболеваний: болезней органов дыхания, бронхиальная астма, системы кровообращения, эндокринных болезней, расстройства питания и обмена веществ, мочеполовой системы, костно-мышечной и соединительной ткани, врожденных аномалий. Показатель среднегодового темпа прироста заболеваемости по данным группам болезней составляет более 6 %.

Интегральная оценка заболеваемости населения группой мете обусловленных заболеваний проводилась на основе разработанной оценочной шкалы. Уровень заболеваемости оценивался в баллах. Максимальный балл присваивался району с наибольшим числом зарегистрированных случаев заболеваний. По результатам оценки проведено районирование, отражающее медико-географическую ситуацию по исследуемым мете обусловленным патологиям (рис. 2).

Анализ результатов интегральной оценки заболеваемости населения группой метеообусловленных заболеваний показал, что относительно благополучная ситуация наблюдается лишь в одном районе - Айыртау-ском. К районам, характеризующимся удовлетворительной обстановкой, относятся Есильский, Мамлютский, Тайыншинский, Уалихановский. В шести районах (Аккайынский, Кызылжарский, Акжарский, Жамбылский, Шал акына, Тимирязевский) по данным проведенной оценки ситуация оценивается нами как неблагополучная.

_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3_

Пространственный анализ показал, что на территории с малокомфортными климатическими условиями повышенный уровень заболеваемости населения наблюдается в отношении психических расстройств и расстройств поведения, болезней кожи и подкожной клетчатки.

Рис. 2. Интегральная оценка заболеваемости населения Северо-Казахстанской области метеорологически зависимой группой

болезней (2000 - 2014 гг.)

Умеренно дискомфортный полиномиальный район характеризуется относительно высоким уровнем заболеваемости населения болезнями системы кровообращения, мочеполовой системы.

В дискомфортной зоне наблюдается наиболее высокие показатели заболеваемости населения болезнями органов дыхания, бронхиальной астмы, системы кровообращения, мочеполовой системы.

Наиболее неблагоприятные показатели здоровья населения характерны для населения следующих районов: Аккайынский - лидирует по показателям заболеваемости населения болезнями органов дыхания (средний многолетний показатель - 19087,3 случаев на 100 тыс. населения), органов пищеварения (10271,8 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 4 раза), числу случаев психических расстройств и расстройств поведения (224,7 случаев на 100

94

_Экология_

тыс. населения при среднем многолетнем областном показателе 167,2 случаев на 100 тыс. населения); Тимирязевский - болезни нервной системы (2387,8 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 1,7 раза), болезни мочеполовой системы (4872,6 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 1,4 раза); Шал акына - эндокринные болезни, расстройства питания и обмена веществ (1153,9 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 1,5 раза), бронхиальная астма (61,0 случаев на 100 тыс. населения при среднем многолетнем областном показателе 49,8 случаев на 100 тыс. населения); Кызылжарский -болезни органов дыхания (14683,1 случаев на 100 тыс. населения), врожденные аномалии (188,3 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 1,3 раза); Мамлютский - болезни органов системы кровообращения (3576,1 случаев на 100 тыс. населения, превышает средний многолетний областной показатель в 2 раза), Тайын-шинский - болезни кожи и подкожной клетчатки (3371,8 случаев на 100 тыс. населения при среднем многолетнем областном показателе 2993,6 случаев на 100 тыс. населения), а также г. Петропавловск - болезни кост-но-мышечной и соединительной ткани (2535,0 случаев на 100 тыс. населения при среднемноголетнем областном показателе 1997,2 случаев на 100 тыс. населения), врожденные аномалии (205,7 случаев на 100 тыс. населения, превышает среднемноголетний областной показатель в 1,5 раза) [5].

Для выявления взаимосвязи состояния здоровья населения и климатической комфортности в районах с дискомфортными климатическими условиями проведен расчет корреляционной зависимости между заболеваемостью населения и метеорологическими показателями. Расчет проводился на основе стандартного статистического пакета «8ТАТ18Т1КА».

Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы.

1. Наибольшая корреляционная зависимость прослеживается между болезнями органов дыхания и показателем жесткости погоды (г = 0,81).

2. Заболеваемость населения болезнями органов кровообращения находится в прямой зависимости с жесткостью погоды в зимний период (г = 0,76) и длительностью дискомфортного периода (г = 0,65).

3. Обнаружена прямая корреляционная связь (г = 0,53) между заболеваниями мочеполовой системы и показателем жесткости погоды, кожи, подкожной клетчатки и длительностью дискомфортного периода (г = 0,61).

Таким образом, результаты исследования позволяют утверждать, что большая часть территории СКО характеризуется умеренно дискомфортными климатическими условиями. Показатели комфортности климата имеют максимальное значение на юге, а минимальные значения - на севере, юго-востоке и на западе центральной части области.

_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3_

На основе анализа критериев комфортности климата и показателей заболеваемости населения метеорологически обусловленной группой заболеваний, выявлены неблагоприятные сочетания климатических характеристик, к которым относятся: частая повторяемость погод с низкими значениями температур в сочетании с высокой скоростью ветра (6,4...6,7 м/сек - февраль-март, отдельные порывы - более 15 м/сек) в холодный период года, жесткость погоды достигает 4 баллов, значительные перепады температур, как в течение года, так и в течение суток: за анализируемый период максимальная суточная амплитуда температуры воздуха составила 40,4 °С (с. Явленка, 1991 г.), минимальная экстремальная температура -43,7 °С (г. Булаево, 1991 г.), максимальная экстремальная температура - 41 °С (г. Сергеевка, 1989 г.); повторяемость пасмурных погод (облачность) -вероятность пасмурного неба в ноябре-декабре составляет 70 % [6]. Следует отметить, что данные сочетания климатических характеристик обусловлены факторами, формирующими общие черты и специфические особенности климата СКО. К ним относятся: географическое положение области внутри Азиатского материка, характер подстилающей поверхности (преобладание равнинного рельефа, его слабая расчлененность), способствующий свободному вторжению воздушных масс умеренных широт (полярные), арктических, тропических (атлантических), частая смена воздушных масс, циркуляционный режим, характеризующийся преобладанием ветров западных и юго-западных направлений, резко континентальный характер климата с недостаточным увлажнением и большими амплитудами температур (январь: от -18,5 до -19,5 °С, июль: от +18,5 до +19,5 °С) [7].

Собранный в ходе исследования статистический и фактологический материал и полученные предварительные результаты могут послужить основой для создания серии тематических карт оценочного и прогнозного содержания, проведения дальнейшей комплексной медико-географической оценки и районирования территории СКО с целью разработки системы целенаправленных профилактических и оздоровительных мероприятий.

Список литературы

1. Келлер А.А., Кувакин В.И. Медицинская экология. СПб., 1998.

256 с.

2. Архипова И.В., Ловцкая О.В., Ротанова И.Н. Медико-географическая оценка климатической комфортности территории Алтайского края // Вычислительные технологии. Специальный выпуск. 2005. Т. 1. С. 79 - 86.

3. Медико-географический подход к оценке комфортности климатических и социально-экологических условий региона как среды

96

_Экология_

жизнедеятельности человека / И.В. Архипова [и др.] // Ползуновский вестник. 2005. №4. С. 222 - 227.

4. Рященко С.В. Региональная антропоэкология Сибири. Новосибирск, 2000. 191 с.

5. Здоровье населения СКО и деятельность организаций здравоохранения в 2000-2014 гг. Статистические сборники за 2000 - 2014 гг. / Департамент здравоохранения СКО. Петропавловск, 2000 - 2014.

6. Справочник по климату Казахстана. Алматы, 2004. 250 с.

7. Чойнонова Е.Л., Белецкой Е.Н., Писаревой Л.Ф. Влияние факторов внешней среды на онкологическую заболеваемость населения Северо-Казахстанской и Восточно-Казахстанской областей. Петропавловск, 2013. 224 с.

Пашков Сергей Владимирович, канд. геогр. наук, доц., [email protected], Республика Казахстан, Петропавловск, Северо-Казахстанский государственный университет им. М. Козыбаева,

Мажитова Гульнур Забихулаевна, магистр, преподаватель, mazhitova [email protected], Республика Казахстан, Петропавловск, СевероКазахстанский государственный университет им. М. Козыбаева

MEDICAL AND GEOGRAPHICAL ASSESSMENT OF COMFORT OF CLIMATIC CONDITIONS IN THE NORTH KAZAKHSTAN REGION

S.V. Pashkov, G.Z. Mazhitova

Authors made an attempt of medical and geographical assessment of comfort of climatic conditions in the territory of the North Kazakhstan region on the basis of the analysis of bank of medical and geographical data and the geographical information massif and by summation of concrete features of climate. Medical and geographical zoning of area on degree of usefulness of climatic conditions is carried out.

Key words: incidence, health, comfort of climate, medical and geographical assessment, North Kazakhstan area.

Pashkov Sergey Vladimirovich, candidate of geographical sciences, docent, [email protected], the Republic of Kazakhstan, Petropavlovsk, The North Kazakhstan State University named after M. Kozybayev,

Mazhitova Gulnur Zabikhulayevna, the master, the lecture, mazhito-va_gulnur@,mail.ru, the Republic of Kazakhstan, Petropavlovsk, The North Kazakhstan State University named after M. Kozybayev

Reference

1. Keller A.A., Kuvakin V.I. Medicinskaja jekologija. SPb, 1998. 256 s.

2. Arhipova I.V., Lovckaja O.V., Rotanova I.N. Mediko-geogra-ficheskaja ocen-ka klimaticheskoj komfortnosti territorii Altajskogo kraja / Vychislitel'nye teh-nologii. 2005. Special'nyj vypusk. Tom 1. S. 79-86.

_Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2016. Вып. 3_

3. Mediko-geograficheskij podhod k ocenke komfortnosti klimaticheskih i social'no-jekologicheskih uslovij regiona kak sredy zhiznedejatel'nosti cheloveka / I.V. Arhipova [i dr.] // Polzunovskij vestnik. 2005. №4. S. 222-227.

4. Rjashhenko S.V. Regional'naja antropojekologija Sibiri. Novosibirsk, 2000. 191 s.

5. Zdorov'e naselenija SKO i dejatel'nost' organizacij zdravoohranenija v 2000-2014 gg. Statisticheskie sborniki za 2000-2014 gg. / Departament zdravoohranenija SKO. Petro-pavlovsk, 2000-2014.

6. Spravochnik po klimatu Kazahstana. Almaty, 2004. 250 s.

7. Chojnonova E.L., Beleckoj E.N., Pisarevoj L.F. Vlijanie faktorov vneshnej sredy na onkologicheskuju zabolevaemost' naselenija Severo-Kazahstanskoj i Vostochno-Kazahstanskoj oblastej / Petropavlovsk, 2013. 224 s.