Климат. Антропогенное влияние на климат

По данным длительных наблюдений, за последние 100 лет наиболее значительный рост среднегодовой температуры на 3,5 произошел в Восточной Сибири, Приамурье и Приморском крае. Изменения климата в России в ХХI веке будут подобны изменениям в XX веке, увеличенным в 2-4 раза. К середине ХХI века ожидается значительное повышение средней годовой температуры воздуха на 3 - 40° в Западной Сибири и на 2 - 3° на северо-востоке Европейской части, в Якутии и вдоль всего арктического побережья.

Потепление климата является реальной угрозой здоровью населения России, причем эта угроза у нас даже более выражена, чем в других странах Европы. Связано это с особенностью климата, происходящей деградацией зон вечной мерзлоты и опасностью из-за этого для инженерных коммуникаций населенных пунктов, с большой уязвимостью здоровья северян при действии высоких температур, с многочисленными ареалами природноочаговых заболеваний и многими другими причинами как природного, так и социального характера.

Одним из последствий изменения климата считают увеличение числа таких аномальных погодных явлений как наводнения, штормы, тайфуны, ураганы. В России ежегодно во время этих чрезвычайных ситуаций гибнет до 1 тысячи человек, а число людей, получивших травму или посттравматический шок, неизвестно. От природных катастроф в последние годы в наибольшей степени пострадало население Якутии, Ставропольского и Краснодарского краев, Приморья. Природные катаклизмы влекут за собой непрямые последствия - увеличение числа комаров в результате затопления территорий, активизацию клещей и других переносчиков инфекций, увеличение периода их потенциальной инфекционной опасности, нарушение работы водопроводно-канализационных сооружений. В связи с этим возрастает и риск повышения кишечной инфекционной заболеваемости.

Известно, что резкие изменения метеорологических факторов существенно влияют на физиологические процессы в организме человека, вызывают развитие патологических состояний и обострение хронических заболеваний. Такой отклик организма на изменение погоды получил название метеотропных реакций. И хотя люди имеют большой потенциал адаптации к условиям изменяющегося климата и окружающей среды, тем не менее, они становятся уязвимыми, когда в окружающих их метеоусловиях происходят серьезные изменения.

Отмечено, что многие жители испытывают дискомфорт, когда небо покрыто облаками, а если непогода продолжается дня 3-4, то она уже заметно влияет на психику: люди жалуются на «беспричинное» плохое самочувствие, раздражительность. Возможно, именно с этим связано происхождение выражений «пасмурный вид» и «пасмурное настроение».

Наиболее оптимальные условия температуры от +17 до +31°С, при влажности 40-60%, скорости движения воздуха 0,1-0,6 м/с. При температуре воздуха выше +31°С поддержание теплового равновесия организма значительно осложняется, и в этих условиях обеспечивается практически единственным механизмом - отделением и испарением пота. Подъем температуры тела в связи с высокой температурой воздуха выше 41,6°С приводит к тепловому удару, от которого может наступить смерть.

Изменения климата и погоды также неблагоприятно сказываются на больных с сердечно-сосудистыми, бронхолегочными заболеваниями, патологией костно-суставного аппарата, перинатальной патологией.

Потепление скажется и на ареале насекомых, являющихся переносчиками трансмиссивных инфекций (комары, клещи, мухи), ядовитых земноводных, пауков, которые в определенных условиях также представляют угрозу для здоровья. Увеличится опасность роста кишечных и паразитарных заболеваний.

Под воздействием жаркого климата в период адаптации у людей может развиваться переутомление - состояние, которое субъективно проявляется в виде усталости, а объективно - в виде снижения трудоспособности: уменьшения количества работы и понижения ее качества. Высокая температура воздуха неблагоприятно воздействует на физическую и умственную работоспособность. Ухудшаются показатели, характеризующие состояние центральной нервной системы. Имеются данные, свидетельствующие о том, что в жарком климате работоспособность никогда не достигает оптимального уровня, наблюдающегося в умеренном.

Высокая температура воздуха, воздействующая на протяжении длительного времени, приводит к появлению специфической группы болезней - тепловым поражениям. К ним, согласно международной классификации, относятся: тепловой и солнечный удар, тепловой обморок, тепловые судороги, тепловое истощение вследствие обезвоживания, уменьшения содержания солей в организме, тепловое истощение неуточненное, тепловое утомление преходящее, тепловой отек.

Длительные высокие температуры наружного воздуха в сочетании с повышенной влажностью и неблагоприятные микроклиматические условия в помещениях вызывают не только преждевременное развитие переутомления, но и увеличивают общую заболеваемость населения. Повышенная температура является провоцирующим фактором для нервно-психических заболеваний.

Увеличение общей заболеваемости в районах жаркого климата происходит в значительной степени за счет возрастания кожных заболеваний, в первую очередь теплового дерматита, солнечного дерматита, потницы.

Повышение температуры воздуха может приводить к увеличению травматизма вследствие появления утомления и снижения внимания. Так, при исследовании здоровья членов экипажей кораблей в тропиках выявлены тенденция к повышению количества травм по мере повышения температуры воздуха в среднем в два раза.

Из заболеваний, имеющих тенденцию к увеличению в жарких районах, следует отметить мочекаменную болезнь. Исследования частоты этого заболевания в различных климатогеографических районах показали, что количество случаев его в жарких районах значительно больше, чем в умеренных.

Связь между погодой и здоровьем населения может быть опосредованной. Одна из причин потепления климата - выброс в атмосферу парниковых газов (SO2, CO2, CO, NO, NOx, NH4), которые оказывают также непосредственное влияние на состояние здоровья.

SO2 - раздражающе действуют главным  образом на верхние дыхательные  пути, при более сильном воздействии  могут поражать и глубокие  дыхательные пути, оказывают общее  действие, раздражающе воздействуют  на кроветворные органы (костный мозг, селезенка), не исключено непосредственное раздражающее действие на нервные окончания. Порог чувствительности от 3-6 мг/м3 Раздражающее влияние оказывают концентрации 50 мг/м3.

CO2 раздражает кожу и слизистые  оболочки. В относительно малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших - угнетает его. Воздействие начинается с 4-8% (кашель, ощущение тепла в груди, раздражение глаз, потливость, чувство сдавливания головы, головные боли, шум в ушах, повышение кровяного давления, сердцебиение, психическое возбуждение, головокружение, реже рвота). Чувствительность индивидуальна. При вдыхании высоких концентраций (при 20% - через несколько секунд) наступает смерть от остановки дыхания.

CO обладает высоким сродством  к гемоглобину крови (в 300 раз большим, чем кислород). Вытесняет кислород из оксигемоглобина, образуя карбоксигемоглобин, в связи с чем нарушается снабжение тканей кислородом. При остром отравлении - потеря сознания, судороги, одышка, удушье. Стадия одышки может длиться часами, даже сутками. При хроническом отравлении - головные боли, шум в ушах, быстрая утомляемость, боли в области сердца, одышка, обмороки, расстройство кожной чувствительности, обоняния, слуха, зрения, памяти, повышение кровяного давления, миокардиодистрофия, явления стенокардии. Способствует развитию атеросклероза, тиреотоксикоза, снижению иммунитета к инфекционным заболеваниям, нарушению генеративной функции у женщин, ослаблению половой функции у мужчин.

Окислы азота обладают раздражающим и удушающим действием. В зависимости от вида окислов азота в картине интоксикации может преобладать прижигающее действие на слизистую дыхательных путей (двуокись азота, аммоний), либо так называемый нитритный эффект - метгемоглобинобразование, падение артериального давления, симптомы поражения центральной нервной системы (окись азота), либо наркотическое действие (закись азота).

Перечисленные выше вещества также повышают иммуногенность пыльцы, которая вызывает более интенсивные аллергические реакции у больных полинозом и ведет к росту их числа. С потеплением климата увеличится продолжительность вегетационного периода, возрастет видовое разнообразие, что ведет к удлинению сезона аэронавигации пыльцы и спор и периода обострения поллинозов.

В условиях многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха актуальным является не столько уровень заболеваемости, сколько возможность определения потенциального риска развития отдельных форм патологий. При этом в качестве эффекта оценивается не только (и не столько) риск появления заболеваний, но и вероятность рефлекторных реакций (ощущение раздражения, неприятного запах и пр.) или эффектов психологического дискомфорта, что также расценивается как факт нарушения здоровья.

Таким образом, диоксид азота при концентрации в воздухе 0,04-0,07 мг/м3, сернистый ангидрид в концентрации 0,035-0,0058 мг/м3 не оказывают влияния на организм; оксид азота в дозах 0,1-0,2 мг/м3 (212-579 чел. из 1000), оксид углерода при концентрации 4-6 мг/м3 (50-115 чел. из 1000) действуют на организм.

Следует учесть, что при более теплом климате возникнет угроза для здоровья, связанная с поражением пищевых продуктов микотоксинами на любом этапе производства: в поле, при транспортировке, при переработке и хранении.

Заболевания, вызываемые микотоксинами, носят названия микотоксикозов. Они характеризуются поражением желудочно-кишечного тракта, печени, почек, органов кроветворения, центральной нервной системы, угнетением иммунной системы.

Среди большой группы микотоксинов наиболее опасными для здоровья являются афлатоксины, в первую очередь афлатоксин В1 (АТВ1), афлатоксин М1 (АТМ1), а также патулин и трихотеценовые микотоксины.

3.2. Человек продолжает угрожать климату планеты и себе

Воздействие человека будет продолжать изменять атмосферу и климат Земли в ХХI веке. Ученые определили, что если не будет предпринято никаких мер по сокращению выбросов CO2 и других парниковых газов, то за период с 1990 по 2100 годы температура у поверхности земли повысится на 1.5-1.8°С, а увеличение температуры на континентах к северу от экватора будет значительно выше.

Вполне вероятно, что это приведет к повышению уровня моря примерно на 40 см (хотя и с большой погрешностью), росту числа штормов и других стихийных погодных явлений, например, ливням, которые приведут к затоплению значительных территорий. Сократятся шапки полярных льдов и ледников на вершинах гор, за исключением территории Антарктики. В арктических районах (Сибирь, Аляска и др.) начнется таяние вечной мерзлоты. Все это может привести к дополнительной эмиссии парниковых газов и усилению парникового эффекта.

В следующих столетиях климатические изменения продолжатся, а если мы не снизим роль антропогенного фактора в этом процессе, последствия глобального потепления будут значительно хуже. Уровень моря может подняться до трех метров и привести к исчезновению Гольфстрима.

Отдельные участки природы оказываются особенно уязвимыми к воздействию изменений климата. Некоторые из них могут быть полностью уничтожены. К таким экосистемам относятся коралловые рифы, бореальные и тропические леса, степные болота и естественные луга. По представленным в отчете данным, на обширных территориях Восточной Европы, Европейской части России и центральной части Канады и Калифорнии выпадает значительно большее количество осадков в виде дождя, чем в виде снега. За последнее десятилетие сократилось 67% ледников в Гималаях и горах Тянь-Шаня. Под угрозой исчезновения - половина ледников Альп.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Глобальное потепление несет значительные, возможно даже катастрофические последствия для природы и человека. Это действительно общемировая проблема, оказывающая воздействие на все страны и регионы.

Реакция климатической системы на антропогенные воздействия происходит на фоне естественных колебаний климата, временные масштабы которых - от нескольких недель, до нескольких столетий. Все расчеты, проведенные с помощью глобальных климатических моделей, в которых учитывается наблюдаемый рост концентрации парниковых газов и аэрозоля, указывают на большой вклад антропогенных факторов в изменение температуры поверхности земли в течение четырех последних десятилетий.

Очевидно, что потепление за последние 50 лет не может быть объяснено лишь природными изменениями, однако, оно хорошо объясняется совместным воздействием антропогенных и природных изменений.

Деятельность человека может сделать климат более изменчивым и повысить частоту природных катаклизмов, оказать неблагоприятное воздействие на объем и качество водных ресурсов, сельскохозяйственное производство, здоровье людей, населенные пункты, биоразнообразие и экосистемы в большинстве развивающихся стран. Развивающиеся страны подвергаются большей опасности, чем промышленно развитые страны, поскольку наиболее уязвимы беднейшие слои населения. Согласно прогнозам, изменение климата, вызванное жизнедеятельностью человека, приведет к снижению производительности сельского хозяйства в странах, расположенных в тропическом и субтропическом климатическом поясах, ухудшению качества и уменьшению запасов воды в большинстве засушливых и полузасушливых регионов, повышению заболеваемости малярией, тропической лихорадкой и другими трансмиссивными болезнями в тропиках и субтропиках и окажет неблагоприятное воздействие на функционирование экосистем и их биоразнообразие, что ставит под угрозу основы устойчивого развития. Кроме того, повышение уровня моря под воздействием прогнозируемого повышения температуры на планете может лишить крыши над головой десятки миллионов человек, живущих в низменных районах, таких как дельты рек Ганг и Нил, и поставить под угрозу существование малых островных государств.

Высокая температура воздуха может оказывать воздействие на здоровье человека и приводит к росту числа смертных случаев даже при существующих климатических условиях.

Выводы

1. Взаимное влияние изменения  климата и экосистем пока плохо  изучено. Остаётся неясным, усиливаются или ослабляются эффекты глобального потепления в результате действия природных механизмов. С одной стороны, увеличение концентрации углерода приводит к интенсификации фотосинтеза растений, что препятствует росту концентрации. С другой стороны, свойства подстилающей поверхности непосредственно влияют на количество поглощаемого солнечного излучения, тем самым изменяя альбедо отдельно взятой территории. В настоящее время наблюдается уменьшение альбедо Земли за счёт переувлажнения суши, и увеличения объёма СО2 в атмосфере, поэтому угроза глобального потепления реальна.