 |
Характеристика метеорологических факторов
|
|
|
|
РЕФЕРАТ
По дисциплине: " Физическая реабилитация"
по теме: " Климатотерапия в современной реабилитации"
г.
План
1. Медицинская климатология, определение и задачи
2. Классификация климатологических факторов
2.1 Характеристика метеорологических факторов
2.2 Характеристика космических или радиационных факторов
2.3 Характеристика земных факторов
Список литературы
Медицинская климатология, определение и задачи
Медицинская климатология - это наука о влиянии природных факторов внешней среды на организм человека.
Задачи медицинской климатологии:
1. Изучение физиологических механизмов влияния климато-погодных факторов на организм человека
2. Медицинская оценка погод.
. Разработка показаний и противопоказаний к назначению различных видов климатических методов лечения.
. Научная разработка методик дозирования климатотерапевтических процедур.
. Профилактика метеопатических реакций.
Классификация климатологических факторов
Выделяют три основные группы природных факторов внешней среды, воздействующих на человека:
. Атмосферные или метеорологические.
2. Космические или радиационные.
. Теллурические или земные.
Для медицинской климатологии в основном представляют интерес нижние слои атмосферы - тропосфера, где наиболее интенсивно происходит теплообмен и влагообмен между атмосферой и земной поверхностью, образование облаков и осадков. Этот слой атмосферы имеет высоту 10-12 км в средних широтах, 16-18 км в тропиках и 8-10 км в полярных широтах.
Характеристика метеорологических факторов
Метеорологические факторы делят на химические и физические. Химические факторы атмосферы - газы и различные примеси. К газам, содержание которых в атмосфере постоянно, относятся азот (78,08 об %), кислород (20,95), аргон (0,93), водород, неон, гелий, криптон, ксенон. Содержание других газов в атмосфере подвержено значительным изменениям. Это относится, прежде всего, к углекислому газу, содержание которого колеблется от 0,03 до 0,05 %, а вблизи некоторых промышленных предприятий и углекислых минеральных источников может повышаться до 0,07-0,16 %.
|
|
|
Образование озона связано с грозовыми явлениями и процессами окисления некоторых органических веществ, поэтому его содержание у поверхности Земли ничтожно и весьма непостоянно. В основном озон образуется на высоте 20-25 км под влиянием УФ-лучей Солнца и, задерживая коротковолновую часть УФ-спектра - УФС (с длиной волны короче 280 нм), предохраняет живые существа от гибели, т.е. играет роль гигантского фильтра, защищающего жизнь на Земле. В атмосферном воздухе могут содержаться в незначительных количествах и другие газы - аммиак, хлор, сероводород, различные соединения азота и др., являющиеся в основном результатом загрязнения воздуха отходами промышленных предприятий. Некоторые газы поступают в атмосферу из почвы. К ним относят радиоактивные элементы и газообразные продукты обмена почвенных бактерий. В воздухе могут содержаться ароматические вещества и фитонциды, выделяемые растениями. Наконец, в воздухе имеются взвешенные жидкие и твердые частицы - морские соли, органические вещества (бактерии, споры, пыльца растений и др.), минеральные частицы вулканического и космического происхождения, дым и др. Содержание этих веществ в воздухе зависит от многих факторов (например, от скорости ветра, времени года и т.д.).
Химические вещества, содержащиеся в воздухе, могут активно воздействовать на организм. Так, насыщение воздуха морскими солями превращает береговую приморскую зону в своеобразный естественный солевой ингаляторий, оказывающий благоприятное влияние при заболеваниях верхних дыхательных путей и легких. Воздух сосновых лесов с высоким содержанием терпенов может быть неблагоприятным для больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Наблюдаются отрицательные реакции от повышения содержания в воздухе озона.
|
|
|
Из всех химических факторов абсолютное значение для жизни имеет кислород. При подъеме в горы снижается парциальное давление кислорода в воздухе, что приводит к явлениям кислородной недостаточности и развитию различного рода компенсаторных реакций (увеличение объема дыхания и кровообращения, содержания эритроцитов и гемоглобина и др.).
Колебания парциального давления кислорода, которые в одном и том же районе являются следствием колебаний атмосферного давления, весьма незначительны и не могут играть существенную роль в возникновении погодных реакций. На организм человека оказывают влияние содержание кислорода а воздухе, которое зависит от атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. Чем меньше давление, чем выше температура и влажность воздуха, тем меньше в нем содержится кислорода. Колебания количества кислорода более отчетливо выражены в континентальном и холодном климате.
К физическим метеорологическим факторам относятся температура воздуха, атмосферное давление, влажность воздуха, облачность, осадки, ветер.
Температура воздуха определяется преимущественно солнечной радиацией, в связи с чем отмечаются периодические (суточные и сезонные) температурные колебания. Могут быть внезапные (непериодические) изменения температуры, связанные с общими процессами циркуляции атмосферы. Для характеристики термического режима в климатологии пользуются величинами средних суточных, месячных и годовых температур, а также максимальных и минимальных значений. Для определения температурных изменений служит величина, называемая межсуточной изменчивостью температуры (разность между средними суточными температурами двух соседних дней, а на практике - разность значений двух последовательных утренних измерений). Слабым похолоданием или потеплением считается изменение среднесуточной температуры на 1-2ºС, умеренным похолоданием или потеплением - на 3-4ºС, резким - более 4ºС.
|
|
|
Нагревание воздуха происходит путем передачи ему тепла с земной поверхности, поглощающей солнечные лучи. Это происходит главным образом при помощи конвекции, т.е. вертикального перемещения нагретого от контакта с подстилающей поверхностью воздуха, на место которого опускается более холодный воздух из верхних слоев. Таким путем нагревается слой воздуха толщиной 1 км. Выше - теплообмен в тропосфере; это определяется турбулентностью планетарного масштаба, т.е. перемешиванием воздушных масс; происходит перемещение теплого воздуха из низких широт в высокие перед циклоном и вторжение холодных воздушных масс из высоких широт в тылу циклонов. Распределение температуры по высоте определяется характером конвекции. При отсутствии конденсации водяных паров температура воздуха понижается на 1ºС с повышением на каждые 100 м, а при конденсации водяных паров - только на 0,4ºС. В результате по мере удаления от Земли температура снижается в среднем на 0,65ºС на каждые 100 м высоты (вертикальный градиент температуры).
Температура воздуха данной местности зависит от ряда физико-географических условий. Наличие обширных водных пространств в прибрежных районах уменьшает суточные и годовые колебания температуры.
В горных местностях, помимо высоты над уровнем моря, имеет значение расположение горных хребтов и долин, доступность местности ветрам и т.д. Играет роль и характер ландшафта. Поверхность, покрытая растительностью, нагревается днем и охлаждается ночью меньше, чем открытая.
Температура является одной из важных характеристик погоды, сезона. По классификации Е.Е. Федорова - Л.А. Чубукова на основе температурного фактора выделяют три большие группы погод: безморозные, с переходом температуры через 0ºС и морозные погоды.
Неблагоприятное влияние на человека могут оказывать экстремальные (максимальные и минимальные) температуры, способствующие развитию ряда патологических состояний (обморожение, простуда, перегрев и т.д.), а также резкие колебания. Классическим примером этого является случай, когда в одну из январских ночей 1780 г. В Петербурге в результате повышения температуры с - 43,6ºС до + 6ºС заболело гриппом 40 тыс. человек.
|
|
|
Атмосферное давление измеряется в миллибарах (Мб) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В средних широтах на уровне моря давление воздуха составляет 760 мм рт. ст. По мере подъема давление снижается на 1 мм рт. ст. на каждые 11 м высоты. Давление воздуха характеризуется сильными непериодическими колебаниями, которые связаны с изменениями погоды; при этом колебания давления достигают 10-20 мб. Слабым изменением давления считается понижение или повышение его среднесуточной величины на 1-4 мб, умеренным - на 5-8 мб, резким - более 8 мб.
Влажность воздуха в климатологии характеризуется двумя величинами - упругостью пара ( в мб) и относительной влажностью, т.е. процентным отношением упругости (парциального давления) водяного пара в атмосфере к упругости насыщающего водяного пара при той же температуре.
Иногда упругость водяного пара называют абсолютной влажностью, которая на самом деле представляет собой плотность водяного пара в воздухе и, выраженная в г/м3, численно близка к упругости пара в мм рт. ст.
Разность между насыщающей и фактической упругостью водяного пара при данных температуре и давлении называют дефицитом влажности или недостатком насыщения.
Кроме того, выделяют физиологическое насыщение, т.е. упругость водяных паров при температуре человеческого тела 37ºС, равное 47,1 мм рт. ст.
Физиологический дефицит насыщения - разница между упругостью водяных паров при температуре 37ºС и упругостью водяного пара в наружном воздухе. Летом упругость пара значительно выше, а дефицит насыщения меньше, чем зимой.
В метеосводках обычно указывается относительная влажность, т.к. ее изменение может непосредственно ощущаться человеком. Воздух считается сухим при влажности до 55%, умеренно сухим - при 56-70%, влажным - при 71-85%, очень влажным (сырым) - выше 85%. Относительная влажность измеряется в противоположном по отношению к сезонным и суточным колебаниям температуры направлении.
Влажность воздуха в сочетании с температурой оказывает выраженное влияние на организм. Наиболее благоприятны для человека условия, при которых относительная влажность равна 50%, а температура - 16-18ºС. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению, тяжело переносится жара и усиливается действие холода, способствуя большей потере тепла путем проведения. Холод и жара в сухом климате переносятся легче, чем во влажном.
|
|
|
При понижении температуры содержащаяся в воздухе влага конденсируется, и образуется туман. Это возможно также при смешении теплого влажного воздуха с холодным и влажным. В промышленных районах туман может поглощать токсические газы, которые, вступая в химическую реакцию с водой, образуют, сернистые вещества. Это может привести к массовым отравлениям населения. В районах эпидемий капельки тумана могут содержать возбудителей заболеваний. При влажности опасность воздушной инфекции выше, т.к. капельки влаги обладают большей способностью к диффузии, чем сухая пыль, и поэтому могут попадать в самые отдаленные участки легкого.
Облака, образующиеся над земной поверхностью путем конденсации содержащихся в воздухе водяных паров, могут состоять из водяных капелек или кристаллов льда. Облачность измеряют по одиннадцатибалльной системе, согласно которой 0 соответствует полному отсутствию облаков, а 10 баллов - сплошной облачности. Погода считается ясной и малооблачной при 0-5 баллах нижней облачности, облачной - при 6-8 баллах и пасмурной - при 9-10 баллах.
Характер облаков на разной высоте различен. Облака верхнего яруса (с основанием свыше 6 км) состоят из ледяных кристаллов; они легкие, прозрачные, белоснежные, почти не задерживают прямых солнечных лучей и в то же время, диффузно отражая их, заметно увеличивают приток радиации от небесного свода (рассеянная радиация). Облака среднего яруса (2-6 км) состоят из переохлажденных капель воды или из смеси ледяных кристаллов и снежинок, более плотны, имеют сероватый оттенок, солнце сквозь них просвечивает слабо или вообще не просвечивает. Облака нижнего яруса имеют вид низких серых тяжелых гряд, валов или пелены, закрывающей небо сплошным покровом, солнце обычно сквозь них не просвечивает. Суточные изменения облачности не имеют строго закономерного характера, а годовой ход во многом зависит от общих физико-географических условий и особенностей ландшафта. Облачность оказывает влияние на световой режим и является причиной выпадения атмосферных осадков, которые резко нарушают суточную температуру и влажность воздуха. Именно эти два фактора, если они резко выражены, и могут оказывать неблагоприятное влияние на организм при облачной погоде.
Осадки могут быть жидкими (дождь) или твердыми (снег, крупа, град). Характер осадков зависит от условий их образования. Если восходящие воздушные потоки при большой абсолютной влажности достигают больших высот, для которых характерны низкие температуры, то водяные пары застывают и выпадают в виде крупы, града, а растаявшие - в виде ливневого дождя. На распределение осадков влияют физико-географические особенности местности. На континенте количество осадков обычно меньше, чем на побережье. На склонах гор, обращенных к морю, их обычно больше, чем на противоположных. Дождь играет положительную санитарную роль: он очищает воздух, смывает пыль; капли, содержащие микробы, опускаются на землю. В то же время дождь, особенно затяжной, ухудшает условия климатотерапии.
Снежный покров ввиду высокой отражательной способности (альбедо) к коротковолновому излучению существенно ослабляет процессы аккумуляции солнечного тепла, усиливая зимние морозы. Особенно высоко альбедо снега к УФ-излучению (до 97%), что повышает эффективность зимней гелиотерапии, особенно в горах. Нередко кратковременный дождь и снег улучшают состояние метеолабильных людей, способствуя исчезновению имевшихся до этого жалоб, связанных с погодой. Если за сутки суммарное количество осадков не превышает 1 мм, погода считается без осадков.
Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра определяется той стороной света, откуда он дует (север, юг, запад, восток). Кроме этих основных направлений, выделяются промежуточные, составляющие, в сумме 16 румбов (северо-восточное, северо-западное, юго-восточное и т.д.). Сила ветра определяется по тринадцатибальной шкале Симпсона-Бофорта, по которой:
соответствует штилю (скорость по анемометру 0-0,5 м/с),
- тихий ветер,
- легкий ветер,
- слабый ветер,
- умеренный ветер,
-6 - свежий ветер,
-8 - сильный ветер,
-11 - шторм,
- ураган (более 29 м/с).
Резкое кратковременное усиление ветра до 20 м/с и выше называется шквалом.
Причиной ветра является разница в давлении: воздух перемещается из области с высоким давлением в места с низким давлением. Чем больше разница в давлении, тем сильнее ветер. Неоднородность давления в горизонтальных направлениях обусловлена неоднородностью теплового режима на поверхности Земли. Летом суша нагревается сильнее, чем водная поверхность, вследствие чего воздух над сушей от нагревания расширяется, поднимается вверх, и растекается в горизонтальных направлениях. Это приводит к уменьшению общей массы воздуха и, следовательно, к понижению давления у поверхности Земли. Поэтому летом сравнительно прохладный и влажный морской воздух в нижних слоях тропосферы устремляется с моря на сушу, а зимой, наоборот, сухой холодный воздух движется с суши на море. Такие сезонные ветры (муссоны) наиболее выражены в Азии, на границе крупнейшего материка и океана. Они же наблюдаются на Дальнем Востоке. Такая же смена ветров отмечается в прибрежных районах в течение суток - это бризы, т.е. ветры, дующие днем с моря на сушу, а ночью - с суши на море, распространяющиеся на 10-15 км по обе стороны береговой линии. На южных приморских курортах летом в дневное время они уменьшают ощущение жары. В горных местностях возникают горно-долинные ветры, дующие днем вверх по склонам (долинам), а ночью - вниз, с гор. Для горных местностей характерен своеобразный теплый сухой ветер, дующий с гор, - фён. Он образуется в том случае, если на пути воздушного течения располагаются горы с большой разницей в давлении между двумя сторонами горного хребта. Подъем воздуха приводит к небольшому понижению температуры, а опускание - к значительному ее повышению. В результате холодный воздух, опускаясь с гор, нагревается и теряет влагу, поэтому температура воздуха при фёне может за небольшой (15-30 минут) промежуток времени повыситься на 10-15ºС и более. В случае перемещения воздуха в горизонтальном направлении из жарких и очень сухих местностей возникают суховеи, при которых влажность может падать до 10-15%.
При низких температурах ветер усиливает теплоотдачу, что может привести к переохлаждению организма. Чем ниже температура воздуха, тем тяжелее переносится ветер. В жаркое время ветер усиливает кожное испарение и улучшает самочувствие. Сильный ветер оказывает неблагоприятное влияние, утомляет, раздражает нервную систему, затрудняет дыхание, небольшой ветер оказывает тонизирующее и стимулирующее дествие.
Электрическое состояние атмосферы определяется напряженностью электрического поля, электропроводностью воздуха, ионизацией, электрическими разрядами в атмосфере. Земля имеет свойства отрицательно заряженного проводника, а атмосфера - положительно заряженного. Разность потенциалов Земли и точки, находящейся на высоте 1 м (градиент электрического потенциала), составляет 130 В. Электропроводность воздуха обусловлена количеством содержащихся в нем положительно и отрицательно заряженных атмосферных ионов (аэроионов). Аэроионы образуются путем ионизации молекул воздуха вследствие отрыва от них электронов под влиянием космических лучей, радиоактивного излучения почвы и других ионизирующих факторов. Освобожденные электроны тотчас присоединяются к другим молекулам. Так образуются положительно и отрицательно заряженные молекулы (аэроионы), имеющие большую подвижность. Малые (легкие) ионы, оседая на взвешенных частицах воздуха, образуют средние, тяжелые и ультратяжелые ионы. Во влажном и загрязненном воздухе резко возрастает число тяжелых ионов. Чем чище воздух, тем больше в нем легких и средних ионов. Максимальная концентрация легких ионов приходится на ранние утренние часы. Средняя концентрация положительных и отрицательных ионов колеблется от 100 до 1000 в 1 см3 воздуха, достигая в горах нескольких тысяч в 1 см3. Отношение положительных ионов к отрицательным составляет коэффициент униполярности. Вблизи горных рек, водопадов, где происходит разбрызгивание воды, концентрация отрицательных ионов резко возрастает. Коэффициент униполярности в прибрежных зонах меньше, чем в удаленных от моря местностях: в Сочи - 0,95; в Ялте - 1,03; в Москве - 1,12; в Алма-Ате - 1,17. Отрицательные ионы оказывают благоприятное влияние на организм. Отрицательная ионизация является одним из лечебных факторов при каскадных купаниях.
|
|
|
