При разработке гигиенических рекомендаций, касающихся природно-климатических условий местности, гигиенисту необходимо знать, как часто и когда на исследуемой территории складывается неблагоприятная метеорологическая обстановка, предопределяющая направленность гигиенических мероприятий по устранению или смягчению воздействия этих условий на организм человека. Однако отсутствие приемлемого метода объективной оценки комплексного влияния метеорологических факторов на организм человека в реальных условиях его пребывания на открытом воздухе привело к известной схематизации оценки климата местности. Эта оценка сводится к характеристике его на основе среднемесячного состояния метеорологических составляющих, которым придается наибольшее значение в формировании погоды (температура воздуха и максимальная скорость ветра в зимние месяцы, температура и относительная влажность воздуха летом).
В связи с этим возникла задача построения классификации погоды, учитывающей ее воздействие на тепловое состояние человека, что позволило бы оценивать климат территорий заселения с физиолого-гигиенических позиций.
Эта задача была реализована комплексными физиолого-гигиеническими исследованиями, выполненными в 1961—1963 гг. коллективом сотрудников Института общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР при нашем участии под руководством проф. И. С. Кандрора. Этими исследованиями, проведенными в разных климатических зонах СССР, показано (И. С. Кандрор, Е. М. Ратнер, Г. И. Муравьева и др.), что диапазон возможных изменений теплового состояния у человека укладывается в 9 типов, характеризующих слабую, умеренную, большую и чрезмерную терморегуляторную нагрузку в условиях нагревания (1-х, 2-х, 3-х, 4-х) и охлаждения (1-х, 2-х, 3-х, 4-х), по сравнению с состоянием теплового комфорта (N), характеризующимся минимальным напряжением терморегуляторных функций. В соответствии с классификацией тепловых состояний человека все многообразие условий погоды также может быть сведено к 9 классам ее, причем каждый из них определяет тот или иной тип теплового состояния человека.
Разработка и физиолого-гигиеническая оценка погодных комплексов для холодной климатической зоны разных районов Крайнего Севера была осуществлена путем экспериментальных исследований Г. И. Муравьевой.
Настоящая работа, являющаяся дальнейшим развитием указанных исследований применительно к средним и южным широтам СССР, ставила своей задачей уточнение и дальнейшее экспериментальное обоснование классификации погоды для умеренного, теплого, а также жаркого времени года (при средней относительной влажности воздуха) в этих зонах на основе установления коррелятивных связей между различными погодными комплексами и обусловливаемыми ими типами теплового состояния человека, находящегося на открытом воздухе (в своей обычной одежде, соответствующей погоде и времени года). С этой целью в натурных условиях проведены наблюдения за тепловым состоянием 24 молодых практически здоровых жителей Москвы при температуре воздуха от 0 до —15° и скорости ветра до 5 м/сек. Во всех 242 исследованиях этой серии теплоизоляция одежды составляла 2—3 кло, а экспозиция — 40—50 мин. (табл. 1).
Из табл. 1 видно, что примерно одинаковое тепловое состояние (тип 1-х) было у исследуемых при температуре воздуха от 0 до —5°, скорости ветра до 4 м/сек и температуре воздуха от —5 до —15°, скорости ветра до 2 м/сек. Приведенные выше погодные комплексы могут быть объединены в класс погоды 1-х. Дальнейшее увеличение скорости ветра в соответствующих температурных границах обусловливает умеренную терморегуляторную нагрузку у исследуемых (класс погоды 2-х).
Для физиологической оценки воздействия на тепловое состояние человека погодных комплексов с температурой воздуха от 0 до 42° при скоростях ветра от 0 до 6 м/сек и различном уровне суммарной солнечной радиации наряду с указанными выше экспериментальными данными комплексных натурных наблюдений, проведенных в Москве, Воркуте, Целинограде, Ашхабаде и Батуми (1305 наблюдений над 98 исследуемыми), была использована также формула Будыко—Циценко. Проверка показала возможность ее применения (с учетом эмпирических поправок) для расчета средневзвешенной температуры кожи и влагопотерь испарением у человека лишь при положительной температуре воздуха (И. С. Кандрор, Д. М. Демина, Е. М. Ратнер и др.).
Выполняя легкую работу под открытым небом (теплопродукция 2,1 ±0,2 мет) в течение часа в одежде, соответствующей погоде, при возрастании температуры воздуха с 9 до 42°, человек проходит через 5 последовательно сменяющихся типов теплового состояния — от 1-х до 3-т (табл. 2). Ступенчатый характер изменений теплового состояния при различных скоростях ветра и уровнях инсоляции соответствует диапазонам основных составляющих погодных комплексов, определяющих границы каждого класса погоды.
Обобщение результатов наблюдений по физиолого-гигиенической классификации погоды умеренного, теплого и жаркого времени года для выполнения легкой работы на открытом воздухе в одежде с теплоизоляцией от 3 до 0,5 кло позволило использовать эту классификацию для физиолого-гигиенической характеристики климата 4 южных городов СССР — Алма-Аты, Ташкента, Ашхабада и Байрам-Али (на основе учета повторяемости погоды разных классов по материалам разработки наблюдений местных метеостанций за 1958—1960 гг. на 7, 13 и 19 часов) и для сравнения — климата Москвы (на 13 часов за те же годы).
Климограммы для указанных выше населенных пунктов на 13 часов приведены на рисунке (При оценке погоды с температурой воздуха ниже нуля градусов учитывалось комплексное воздействие на тепловое состояние человека температуры воздуха и скорости ветра, а при температуре выше нуля градусов — температуры воздуха, скорости ветра и суммарной солнечной радиации (при относительной влажности воздуха у 30—70%). Скорости ветра на высоте флюгера приведены к соответствующим величинам на высоте 1 м от земной поверхности по методу С. А. Сапожниковой.). Ширина профиля климограмм соответствует повторяемости погоды (в процентах от числа дней в году), обусловливающей различные тепловые состояния человека. Климограммы дают наглядное представление о климатических особенностях каждой отдельной территории независимо оттого, определяются ли они генезисом погоды, степенью континентальности, характером подстилающей поверхности или любыми другими причинами.
Каждый из исследованных населенных пунктов юга Средней Азии, отстоящих друг от друга по широте всего на 6°, характеризуется значительным климатическим своеобразием, выражающимся в различиях повторяемости тепловых состояний человека. На протяжении года в Алма-Ате, Ташкенте, Ашхабаде и Байрам-Али из 9 возможных типов тепловых состояний человека встречаются главным образом 5, причем 3 из них связаны с избыточным приходом тепла из внешней среды, вызывающего слабую, умеренную и большую терморегуляторную нагрузку на организм человека. По мере перехода по широте от 43°14' до 37°36' и высоте над уровнем моря от 847 до 227—240 м более чем в 2 раза сокращается число прохладных (1-х) дней в году (с 58,6% в Алма-Ате до 28,5% в Байрам-Али) и более чем в 2,5 раза возрастает повторяемость погоды, вызывающей затруднение теплоотдачи в условиях избыточного прихода тепла извне (1-х, 2-х и 3-х).
При сравнении климограмм южных территорий можно видеть, что в Алма-Ате погода класса 3-т встречается очень редко, а повторяемость теплой и жаркой погоды в сумме составляет всего лишь 18,4%, тогда как в Байрам-Али такая погода бывает почти половину (46,7%) дней в году. Форма профиля климограммы для Алма-Аты, будучи несколько смещенной в жаркую зону, в общих чертах соответствует таковой для Москвы, занимая как бы промежуточное положение между нею и формой профиля климограммы трех других пунктов.
На примере характеристики климата Ташкента, Ашхабада и Байрам-Али легко усматривается возможность дифференцированного учета климатических особенностей местности даже в пределах территорий, отстоящих друг от друга по широте менее чем на 3 и относящихся по существующему зонированию к одной климатической зоне. Так, если состояние теплового комфорта, а также слабой и умеренной терморегуляторной нагрузки повторяется в этих пунктах примерно с одинаковой частотой, то тепловое состояние типа 3-т в Байрам-Али встречается почти в 2,5 раза чаще, чем в Ташкенте. Это требует повышенного внимания к задачам смягчения воздействия чрезмерно жарких условий на тепловое состояние людей, находящихся на открытом воздухе и в помещении.
Разработка комплексной характеристики климата территорий заселения на основе оценки теплового состояния человека не исключает необходимости учитывать повторяемость отдельных метеорологических факторов, воздействию которых на него в тех или иных условиях принадлежит решающая роль. В южных широтах к таким факторам следует, прежде всего, отнести режим инсоляции и ветровой режим.
В связи с этим для каждого из исследуемых пунктов нами определены повторяемость ясных солнечных дней, штилей и ветров разного направления, а также число дней с дождями (продолжительностью более часа). Учет всех этих факторов позволяет точнее обосновать комплекс мероприятий с целью смягчения неблагоприятного воздействия климата местности на здоровье населения.
Приведенные данные физиолого-гигиенической характеристики климата территорий в условиях средних и южных широт на основе оценки теплового состояния человека могут быть применены для санитарно-климатического зонирования, более полно учитывающего климатические особенности этих районов, а также при разработке для этих зон дифференцированных гигиенических нормативов и рекомендаций в отношении планировки населенных мест, использования тепло-, солнце-, ветро- и влагозащитных средств и мероприятий, установления радиусов обслуживания населения бытовыми, детскими и другими учреждениями и обоснования режима отдыха на открытом воздухе и т. и.
