CC BY
36
Д-р мед. наук А. А. МИНХ (Ленинград)
Влияние зеленых насаждений на охлаждающую способность воздуха и эффективную
температуру
Из кафедры экспериментальной гигиены Ленинградского медицинского института им. академика Павлова (зав. кафедрой—проф. В. А. Углов)
Значение зеленых насаждений в черте города чрезвычайно велико. Многочисленными исследованиями русских и иностранных авторов выяснена большая роль зелени в отношении защиты от инсоляции, пыли, дыма, в смягчении климата, в изменении метеорологических условий ,и т. д. Летом зеленые насаждения создают в городах более прохладные зоны.
До последнего времени полагали, что ценность зеленых насаждений заключается главным образом в их способности снижать температуру воздуха, увеличивать влажность и уменьшать инсоляцию; между тем при изучении влияния ¡метеорологических факторов на организм все большее и большее значение приобретают не изолированный учет отдельных факторов, а наблюдения над суммарным действием всего их комплекса в различных комбинациях. Широкое распространение, особенно в практике гигиенических обследований закрытых помещений, получили кататермометрия и расчет эффективных температур (Яков-евко, Игнатов и др.).
Материалов о значении зеленых насаждений с точки зрения охлаждения человеческого организма при разных атмосферных условиях очень мало и они дают весьма пеструю картину. Поэтому в целях выяснения влияния зеленых насаждений на охлаждающую способность воздуха и эффективную температуру мы провели ряд одновременных сравнительных наблюдений над метеорологическими условиями среди зеленых насаждений и на открытом месте.
Наблюдения производились летом 1936 г. в Железноводске с 8.УН по 31 .VII (23 дня) 3 ра-за в день: в 7 часов, 12—13 часов и 18—19 часов. Наблюдения производились частью на открытой физкультурной площадке, расположенной на южном склоне горы Железной на высоте 630 м над уровнем моря, частью в лесу в 30 м от площадки. Лес представляет собою небольшой участок крупных насаждений с преобладанием дуба и клена. Измерения делались на высоте 1,5 м от земли. На площадке кататермометры защищались от солнца картонным экраном.
Температура и влажность измерялись психрометром Ассмана, охлаждающая способность и скорость движения воздуха—кататермометром Хилла и эффективная температура высчитывалась по нормальной шкале эффективных температур.
На основании произведенных исследований мы установили разницу в температуре и влажности в лесу и на открытом месте. В 78°/о случаев температура в лесу была ниже, чем на площадке, в среднем на 0,2—2°, а в 18% случаев оказалась одинаковой. Наибольшая! разница (1—2°) наблюдалась в дневные часы. Относительная влажность в лесу в 69% случаев, была выше, чем на открытом месте, в пределах 10%, и лишь в нескольких случаях составляла 15—20% (днем).
Скорость движения воздуха в лесу, естественно, должна быть ниже, чем на открытом месте, но мы наблюдали такую картину только в 66% случаев, а при остальных измерениях движение воздуха ® лесу оказалось более сильным. Повидимому, в действительности этого не было, и объяснение надо искать в несовершенстве нашей методики измерения: так как в жаркие дни в лесу создаются более благопри-
3 Гигиена и санитария, № 6
ятные условия для теплсшотерь, то сухой кататермометр охлаждался сильнее, что .и отразилось на вычислениях скорости движения воздуха.
Таким образом, наши данные показывают, что небольшие участки крупных зеленых насаждений (200—300 м") на территории южных курортных городов и с гористой местностью сравнительно мало изменяют главнейшие элементы микроклимата в пределах леса.
Несомненно, что степень снижения температуры ,и повышения влажности воздуха в лесу зависит не только от размера территории насаждений, но и от характера посадок, а также от рода растительности.
Значительные зеленые массивы (парки) обеспечивают большее изменение микроклимата, чем бульвары и скверы (Анастасьев).
По Оболенскому, сильнее всего понижает температуру лиственный лес (на-1,7—2,2° в летнее время); наибольшая же разность относительной влажности в лесу и в поле (порядка 10°/о) наблюдается в еловом лесу. Кроме самих деревьев, на изменение микроклимата сильно влияют и другие растения, встречающиеся в пределах леса. При наличии растительного покрова почва нагревается меньше, так как растительность, с одной стороны, затеняет поверхностные слои почвы от непосредственного действия солнца, а с другой,— испаряя воду из почвы, понижает температуру ее поверхности. В результате температура воздуха над растительностью вообще, а в лесу в особенности будет ниже, чем над обнаженной почвой.
В гористых местностях (как Железноводск) созданию под кронами деревьев иного микроклимата, чем на открытых площадках, препятствуют хорошие условия проветривания.
Наконец, состояние погоды в цело'м также может оказывать значительное влияние на результаты сравнительных измерений метеорологических условий в лесу и на открытом .месте. В дождливые дни и при пасмурной погоде с большой облачностью мы неоднократно наблюдали совершенно одинаковые температурные и гигроскопические условия в обеих обследованных точках.
Итак, наши исследования, а также аналогичные наблюдения Оболенского, Анастасьева и др. свидетельствуют о том, что различия в температуре и влажности воздуха в лесу и на открытом месте не настолько значительны, чтобы этим одним можно было объяснить то приятное ощущение, которое испытывает городской житель при переходах с улицы на бульвар или в сад. Очевидно, здесь сказывается также ряд других факторов, создающих в своей совокупности более благоприятные условия для> теплового и общего самочувствия человека.
Главное значение зеленых насаждений заключается в изменении радиационных условий — в защите от инсоляции и создании вокруг человека поверхностей с более низкой температурой, чем окружающий воздух. Лесная почва, благодаря меньшему проникновению в нее лучистой энергии, нагревается на 2—3° ниже, чем. лесной воздух.. Температура листвы, за исключением верхних частей крон деревьев, также на 3—5° ниже, чем окружающий воздух (Анастасьев, Оболенский). Это обусловливается главным образом испарением листвой большого количества воды (транспирация), что в свою очередь связано со значительным поглощением тепла из воздуха, а следовательно, и с охлаждением последнего. Имеет также значение, что' зелень в противоположность каменному окружению (мостовые, стены зданий) практически не обладает тепловой инерцией. Кривая ее температуры следует без опоздания за кривой температуры воздуха. Листья меньше нагреваются, но быстрее охлаждаются, тогда как стены и мостовые весьма теплоемки и остывают долго (Шелейховекий). Таким образом, зелень является для человека значительно более холодным окружением, чем здания и мостовые, а это в теплое время обеспечивает более нормальную теплорегуляцию организма.
Роль зелени в улучшении химического состава воздуха за счет поглощения ею днем углекислоты и выделения кислорода давно уже
дискредитирована в работах Эбермайера и в настоящее время практически не учитывается.
Более важным является влияние растительности на ионизацию атмосферы. Наблюдения проф. П. Тверского в Ленинграде показали, что растительность способствует увеличению числа легкоподвижных атмосферных ионов. Это же было .отмечено ранее Барановым при сравнительных измерениях в лесу и на открытом месте (на Кавказе).
Летом 1936 г. аналогичные наблюдения производились нами в Токсове (близ Ленинграда), причем было найдено увеличение содержания легких ионов в лесу днем и вечером, утром же их, наоборот, больше обнаруживалось на открытом месте. Повышенная ионизация в лесу объясняется тем, что растительность способствует выходу радиоактивных эманаций из почвы. Кроме того, растения, как и некоторые другие фотоэлектрически чувствительные вещества, способны на свету испускать электроны и, следовательно, повышать ионизацию. Наконец, сохранению более высокой ионизации в лесу способствует меньшая запыленность лесного воздуха.
Фильтрующее значение зеленых насаждений, очищающих городской воздух от пыли, копоти, дыма и некоторых газообразных примесей, неоспоримо. При соответствующей планировке зеленых насаждений в черте города они могут принести существенную пользу.
Из сказанного следует, что для учета микроклиматических особенностей зеленых насаждений требуется применение разнообразнейшей методики исследований, поскольку эти особенности слагаются из воздействия факторов различного порядка. В настоящее время мы не имеем достаточно совершенной унифицированной методики исследования радиационного режима. Характеристика атмосферных условий путем расчета радиационно-эффективных температур является первой попыткой в этом отношении — попыткой, вполне заслуживающей внимания, но еще нуждающейся в проверке и апробации. Поэтому пока из методов комплексной оценки метеорологических условий мы располагаем только кататермометрией и шкалой эффективных температур.
Результаты наших кататермометрических измерений показали, что величины охлаждения, даваемые сухим кататермометром, в 46% случаев оказались в лесу более высокими, чем на открытом месте, а в 54% случаев, наоборот, меньшими. Разница величины охлаждения кататермометра в обоих случаях была примерно1 одинаковой, колеблясь от 0,2 до 4 милликалорий в секунду. В среднем при более высокой величине охлаждения в лесу эта разница составляла 1,1 милликалорий, в случаях же с меньшими показателями в лесу она равнялась 1,5 милликалорий.
Выходит, что условия потери тепла в лесу и на открытом месте посредством излучения и проведения (кондукции) как будто одинаковы. Но это противоречит теоретически ожидаемым результатам. A priori надо полагать, что в лесу, вследствие сравнительно! более холодного окружения, потеря тепла указанными двумя путями должна быть выше, хотя, разумеется, меньшая скорость движения воздуха в лесу мож|ет значительно уменьшить степень охлаждения кататермометра.
Зависимость охлаждающей способности воздуха от силы ветра наблюдалась в наших исследованиях. Повидимому, это здесь и является главным коррелирующим фактором. Однако выше мы высказывали предположение, что большая скорость движения, воздуха, определенная нами в некоторых случаях в лесу, объясняется усиленным охлаждением кататермометра вследствие наличия вокруг ряда поверхностей с более низкой температурой, чем окружающий воздух. Возникает некоторое противоречие в суждениях, разрешить ко-
торое мы пока затрудняемся. Пригодность кататермометра для определения малых скоростей движения воздуха в закрытых помещениях вполне доказана, возможность же такого .использования данного прибора при микроклиматических наблюдениях—вопрос еще не решенный.
Изменения величины охлаждения сухого^ кататермометра в течение дня протекали с известной закономерностью. В 12—13 часов охлаждающая 'способность воздуха в лесу в 74% случаев была выше, чем на площадке, подтверждая тем самым более благоприятные условия теплового самочувствия среди зелени в жаркое время дня. Утром же (7 часов) и по вечерам (18—19 часов), в свази с меньшей инсоляцией и повышенной влажностью, в лесу наблюдались в большинстве случаев более низкие показания кататермометра. Несомненно, здесь известную роль опять-таки играла различная скорость движения воздуха.
В показаниях сухого кататермометра не учитывается важнейший способ потери тепла — испарение; между тем оно играет здесь огромную роль. При сравнительных определениях охлаждающей способности воздуха » лесу и на открытом месте это необходимо учитывать.
В 76% случаев наших наблюдений влажным кататермометром охлаждение кататермометра в лесу оказывается ниже, чем на площадке, в 15%—выше и в 9% случаев — одинаковыми. Разница в величине охлаждения колебалась в пределах 1—12 милликалорий и в среднем составляла для случаев с меньшими показаниями в лесу 5,2, а для случаев с большими — 3,6 милликалорий.
Меньшая охлаждающая способность воздуха в лесу в одинаковой мере наблюдалась как утром, так и днем/ (28 + 28% случаев) и несколько реже вечером (20% случаев).
Следовательно, наши наблюдения с влажным кататермометром говорят о том, что отдача тепла в лесу посредством испарения обычно бывает несколько снижена по сравнению с открытым местом, что, по видим ому, зависит от меньшей скорости движений воздуха и большей влажности его.
Эффективная температура в лесу оказалась в 65% случаев ниже, чем на площадке, и только^ в 35% случаев выше. В среднем различие температуры выражалось в 0,8°. Вычисление эффективной температуры в лесу и на площадке производилось с точностью до 0,1°, т. е. до предела колебаний, не имеющих практического значения, но случаев, когда эффективная температура разнилась на 0,1—0,4°, было сравнительно мало (30%), обычно же разница превышала 0,5°, доходя до 2,5°.
В отдельные моменты наблюдений средние значения указанной разницы распределяются следующим образом: при меньшей эффективной температуре в лесу разница в ореднем составляла утром и вечером 0,5°, днем 1,2°; при большей — утром 0,9°, днем 0,8° и вечером 0,5°. Отсюда следует, что зеленые насаждения, понижая летом эффективную температуру в пределах леса, дают наибольший эффект снижения этой температуры в самую жаркую часть дня. Значит, метеорологические условия для человека в лесу определенно более благоприятны.
Учение об эффективной температуре дает определенные нормы, в пределах которых большинство людей чувствует себя комфортабельно. Это — так называемая «зона комфорта», границами которой являются 17,2—21,7° эффективной температуры. Интересно сравнить не только абсолютные значения эффективной температуры в лесу и на площадке, но и их состояния но отношению к зоне комфорта. Оказалось, что утром и по вечерам зона комфорта в обоих местах
наблюдалась примерно одинаковое число раз, днем же случаев с зоной комфорта в лесу было втрое более, чем на площадке (9 и 3).
Необходимо оговориться, что предложенные американскими авторами границы зоны комфорта нуждаются в проверке, особенно при практическом применении учения об эффективных температурах в условиях открытой атмосферы. Повидимому, эти нормы должны быть снижены.
Сопоставляя результаты отдельных наблюдений, |мы склонны полагать, что эффективные температуры являются важнейшим способом сравнения1 различных климатических условий. Во всяком случае этот способ, повидимому, значительно более чувствителен ,и точен, чем характеристика микроклимата посредством кататермометриче-ских измерений.
Сравнительно небольшая разница в метеорологических условиях в лесу и на физкультурной площадке в Железноводске всецело объясняется характером местности и небольшой площадью зеленых насаждений. Надо полагать, что в городах аналогичные сравнения метеорологических условий в парке и на бульваре, с одной стороны, на улицах, дворах и пр. —|С другой, дадут значительно большее расхождение, от которого и зависит разное самочувствие человека в различной обстановке окружающей материальной среды.
Выводы
1. Сравнительные одновременные наблюдения метеорологических условий в лесу и на открытом месте показывают, что обычно температура воздуха в лесу ниже, чем на открытом месте, на 0,2—2°, а влажность выше (в. среднем на 10%). Максимум разницы приходится на дневные часы.
2. Абсолютная величина указанных различий не настолько значительна, чтобы ею можно было объяснить улучшение самочувствия людей среди зелени даже при кратковременных переходах с улиц и площадей в парк или на бульвар.
Главное значение небольших участков зеленых насаждений в черте города заключается в защите от инсоляции и создании мест с более холодным окружением, чем на мостовых, между каменными зданиями и т. д.
3. Косвенным методом оценки последнего рода условий являются кататермометрия и эффективные температуры, которые с успехом применяются для той же цели в условиях закрытых помещений. •
4. Наши наблюдения с сухим кататермометром показали, что в самые жаркие часы охлаждающая способность воздуха в лесу обычно выше (в 74°/о случаев), чем на открытой площадке, в остальную же часть определения постоянных соотношений обнаружено не было.
5. Охлаждение влажного кататермометра в 76% случаев оказалось в лесу ниже, чем на открытом месте, что зависит от большей влажности и меньшего движения воздуха в пределах леса.
6. Пригодность кататермометра для определения скорости движения воздуха в открытой атмосфере нуждается в подтверждении.
7. Эффективная температура воздуха в лесу в 65% случаев оказалась ниже (на 0,1—2,5°), чем на площадке, а в остальных случаях выше. Максимальная разница в эффективной температуре наблюдалась днем, когда она в лесу была в среднем на 1,2° ниже, чем на площадке.
8. Метод эффективных температур дает лучшие результаты, чем другие способы оценки метеорологических условий в открытой атмосфере, и поэтому заслуживает внимания в практике (микроклиматических наблюдений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никитин Н. Н., Основы физики атмосферы в применении к медицине, 1935.—2. А Настасьей Н. М. и Харахинов М. К., Вопросы микроклимата и благоустройства населенных мест, 1936.—3. Оболенский В. Н., Основы метеорологии, 1937.—4. Шелейховский Г. В., Калорическое лучеиспускание стен, мостовых и зелени, Доклад на Всесоюзном совещании по планировке в ВСНХ, 1937.—5. Эвермайер, Гигиеническое значение леса, журн. Русского общества охраны народного здравия, № 8—9, 1893.—6. Тверской П. Н„ Доклад на Междуведомственной конференции по микроклимату в Ленинграде, 1934.—7. Баранов и Щепотьева, Труды бальнеологии на Кавказских минеральных водах, 1928, VII
А. А. МИРОНОВА (Москва)
К вопросу об одежде парашютиста
Из центральной лаборатории авиамедицины НКЗдрава СССР (нач.—проф.
В. В. Стрельцов)
Литературных данных об одежде парашютиста почти нет и опыта в этом отношении мало. Между тем быстрый рост в Союзе парашютизма, охватывающий огромные коллективы советской молодежи, требует немедленного разрешения вопроса спецобмундирования в данной области.
Одежда парашютиста, помимо общих требований защиты организма от неблагоприятных .внешних факторов, должна также защищать от ушибов и т. д. К этому надо относиться очень серьезно.
Летняя одежда парашютиста должна удовлетворять требованиям ветрозащитности, вентилируемоет и и гигроскопичности. Она состоит из хлопчатобумажного комбинезона, обуви и шлема.
Комбинезон изготовляется из темносинего репса с застежкой спереди на петли и пуговицы. Рукава комбинезона прямые, с хлястиками внизу. Штанины также имеют внизу хлястики, застегивающиеся на петлю и пуговицу. Комбинезон имеет пояс и отложной воротничок. Спереди комбинезона, в области груди, нашиты два кармана.
Неудобством покроя комбинезона являются хлястики и пояс, так как при выходе парашютиста из кабины перед прыжком они могут зацепляться за выступающие части самолета. Целесообразно хлястики заменить манжетами, а пояс уничтожить. Материал комбинезона-—"синий хлопчатобумажный репс — удовлетворителен с гигиенической точки зрения.
В отношении обуви пока нет единого мнения, несмотря на то, что она является самой ответственной частью одежды, так как парашютистам приходится, приземляясь, принимать удар ногами. По мнению ряда парашютистов лучшей летней обувью являются брезентовые сапоги, фиксирующие голеностопный сустав и хорошо приспособленные к конфигурации ноги. Другие пользуются ботинками — лыжными, конькобежными, футбольными и т. д., не испытывая при этом особых неудобств.
Предложенные тов. Московским ботинки не дали положительных результатов и не получили широкого распространения.
1 Г. В. Долбнин, «Вестник военного воздушного флота», № 12, 1934 г.
