Здоровье населения при экстремальных температурах: методика прогноза и результаты оценки

Введение. В современных условиях значительных климатических изменений проблема влияния климата и погоды на здоровье человека приобретает особую актуальность для предупреждения и профилактики климатозависимых заболеваний.

Цель работы – апробация методики прогноза неблагоприятного влияния экстремально жарких погод на показатели здоровья человека на примере южной части Дальнего Востока России.

Материал и методы. Выявление особенностей синоптических ситуаций проведено на основе метеоданных для 34 станций погоды на территории Хабаровского и Приморского краёв, Амурской и Еврейской автономной областей за период с 2000 по 2012 г. Сопряжённый анализ типов воздушных масс и рядов смертности населения выполнен для Хабаровска с использованием метеоданных и данных по общей смертности для всего населения и отдельно для возрастной группы от 65 лет и старше.

Результаты. Обнаружено, что в тёплый сезон наиболее неблагоприятными для здоровья человека являются морские и континентальные тропические воздушные массы, формирующие так называемое «окно смертности». Для г. Хабаровска выявлено, что летом при прохождении морских жарких и влажных тропических воздушных масс (ВМ) смертность повышается на 12%, а в континентальных тропических ВМ – на 11%. Установлено, что в климатических условиях юга Дальнего Востока на рост смертности влияют температура воздуха, её суточная амплитуда и приведённая температура в дневные часы, учитывающая влажность воздуха и скорость ветра; более того, учитывается возможность привыкания в течение сезона к жарким погодам.

Заключение. Разработана модель зависимости смертности населения от метеоусловий, которая может явиться основой для функционирования системы предупреждения влияния экстремально высоких температур на здоровье человека.

1. Pachauri R.K., Allen M.R., Barros V.R. et al. Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Intergovernmental Panel on Climate Change; 2014.

2. Bell J.E., Brown C.L., Conlon K., Herring S., Kunkel K.E., Lawrimore J. et.al. Changes in extreme events and the potential impacts on human health. J Air Waste Manag Association. 2018; 68 (4): 265-87. https://doi.org/10.1080/10962247.2017.1401017

3. Anderson G.B., Barnes E.A., Bell M.L., Dominici F. The future of climate epidemiology: Opportunities for advancing health research in the context of climate change. Am J Epidemiol. 2019. https://doi.org/10.1093/aje/kwz034

4. Rosa W.E., Schenk E., Travers J.L., Nicholas P.K. Climate change and health consequences: Engaging public health nursing within the framework of the United Nations Sustainable Development Goals. Public Health Nurs. 2019; 36 (2): 107-8. https://doi.org/10.1111/phn.12598

5. Watts N., Amann M., Ayeb-Karlsson S., Belesova K., Bouley T., Boykoff M. et.al. The Lancet Countdown on health and climate change: from 25 years of inaction to a global transformation for public health. Lancet. 2018; 391 (10120): 581-630. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32464-9

6. Revich B.A., Shaposhnikov D.A. Climate change, heat waves, and cold spells as risk factors for increased mortality in some regions of Russia. Stud Russ Econ Dev. 2012; 23 (2): 195-207. https://doi.org/10.1134/S1075700712020116

7. Vicedo-Cabrera A.M., Sera F., Guo Y., Chung Y., Arbuthnott K., Tong S. et. al. A multi-country analysis on potential adaptive mechanisms to cold and heat in a changing climate. Environ Int. 2018; 111: 239-46. https://doi.org/https://doi.org/10.1

8. Mitchell D., Heaviside C., Schaller N., Allen M., Ebi K.L., Fisher E.M. et al. Extreme heat-related mortality avoided under Paris Agreement goals. Nat Clim Change. 2018; 8: 551-3. https://doi.org/10.1038/s41558-018-0210-1

9. Оценка риска и ущерба от климатических изменений, влияющих на повышение уровня заболеваемости и смертности в группах населения повышенного риска: Методические рекомендации МР 2.1.10.0057-12. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора; 2012. 48 с.

10. Рахманин Ю.А., Бобровницкий И.П., Яковлев М.Ю. Научные и организационно-методические подходы к формированию и реализации программ противодействия неблагоприятному воздействию глобальных изменений климата на здоровье населения Российской Федерации. Гигиена и санитария. 2018; 97 (11): 1005-10. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-11-1005-10

11. Karl T.R., Knight R.W. The 1995 Chicago Heat Wave: How Likely Is a Recurrence? Bull Am Meteorol Soc. 1997; 78 (6): 1107-19. https://doi.org/https://doi.org/10.1175/1520-0477(1997)078

12. Robine J.-M., Cheung S.L.K., Roy S., van Oyen H., Griffiths C., Michel J.-P. et al. Death toll exceeded 70,000 in Europe during the summer of 2003. C.R. Biol. 2008; 331: 171-8. https://doi.org/10.1016/j.solener.2018.11.041

13. Laaidi K., Zeghnoun A., Dousset B. et al. The Impact of Heat Islands on Mortality in Paris during the August 2003 Heat Wave. Environ Health Perspect. 2012; 120 (2): 254-9. https://doi.org/10.1016/10.1289/ehp.1103532

14. Shaposhnikov D., Revich B., Bellander T. et al. Mortality Related to Air Pollution with the Moscow Heat Wave and Wildfire of 2010. Epidemiology. 2014; 25 (3): 359-64. https://doi.org/10.1097/EDE.0000000000000090

15. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Авалиани С.Л., Рубинштейн К.Г., Емелина С.В., Ширяев М.В. и соавт. Оценка опасности для здоровья населения Москвы высокой температуры и загрязнения атмосферного воздуха. Гигиена и санитария. 2015; 94 (1): 36-40.

16. Ревич Б.А. Волны жары в мегаполисах и пороги их воздействия на смертность населения. Гигиена и санитария. 2017; 96 (11): 1073-8. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-11-1073-1078

17. Ebi K.L., Teisberg T.J., Kalkstein L.S., Robinson L., Weiher R.F. Heat watch/warning systems save lives: estimated costs and benefits for Philadelphia 1995-1998. Bull Am Meteorol Soc. 2004; 85: 1067-73. https://doi.org/10.1175/BAMS-85-8-1067

18. Weinberger K.R., Zanobetti A., Schwartz J., Wellenius G.A. Effectiveness of National Weather Service heat alerts in preventing mortality in 20 US cities. Environ Int. 2018; 116: 30-8. https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.03.028

19. Taleghani M. Outdoor thermal comfort by different heat mitigation strategies: A review. Renewable Sustainable Energ Rev. 2018; 81: 2011-8. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.010

20. Cheng Y.-T., Lung S.-C. C., Hwang J.-S. New approach to identifying proper thresholds for a heat warning system using health risk increments. Environ Res. 2019; 170: 282-92. https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.12.059

21. Haines A., Ebi K. The Imperative for Climate Action to Protect Health. N Engl J Med. 2019; 380 (3): 263-73. https://doi.org/10.1056/nejmra1807873

22. Martínez-Solanas È., Basagaña X. Temporal changes in temperature-related mortality in Spain and effect of the implementation of a Heat Health Prevention Plan. Environ Res. 2019; 169: 102-13. https://doi.org/10.1016/j.envres.2018.11.006

23. Kalkstein L.S., Green J.S., Mills D., Samenow J. An Evaluation of the Progress in Reducing Heat-Related Human Mortality in Major U.S. cities. Nat Hazards. 2011; 56: 113-29. https://doi.org/10.1007/s11069-010-9552-3

24. Hondula D.M., Vanos J.K., Gosling S.N. The SSC: a decade of climate-health research and future directions. Int J Biometeorol. 2014; 58 (2): 109-20. https://doi.org/10.1007/s00484-012-0619-6

25. Vanos J.K., Hebbern C., Cakmak S. Risk assessment for cardio- vascular and respiratory mortality due to air pollution and synoptic meteorology in 10 Canadian cities. Environ Pollut. 2014; 185: 322-32. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.11.007

26. Hardin A.W., Liu Y., Cao G., Vanos J.K. Urban heat island intensity and spatial variability by synoptic weather type in the northeast U.S. Urban Clim. 2018; 24: 747-62. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2017.09.001

27. Lee D.G., Kim K.R., Kim J., Kim B-J., Cho C.-H., Sheridan S.C. et al. Effects of heat waves on daily excess mortality in 14 Korean cities during the past 20 years (1991-2010): an application of the spatial synoptic classification approach. Int J Biometeorol. 2018; 62: 575-83. https://doi.org/10.1007/s00484-017-1466-2

28. Urban A., Kyselý J. Application of spatial synoptic classification in evaluating links between heat stress and cardiovascular mortality and morbidity in Prague, Czech Republic. Int J Biometeorol. 2018; 62: 85. https://doi.org/10.1007/s00484-015-1055-1

29. Urban A., Hondula D.M., Hanzlíková H., Kyselý J. The predictability of heat-related mortality in Prague, Czech Republic, during summer 2015 - a comparison of selected thermal indices. Int J Biometeorol. 2019. https://doi.org/10.1007/s00484-019-01684-3

30. Григорьева Е.А., Христофорова Н.К. Дискомфортность климата Еврейской автономной области. География и природные ресурсы. 2004; 4: 101-4.

31. Григорьева Е.А. Волны тепла в Хабаровске и здоровье населения. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014; 5 (2): 843-6.

32. Григорьева Е.А. Волны тепла на юге Дальнего Востока и здоровье человека. Информационный бюллетень «Здоровье населения и среда обитания». 2017; 2 (287): 11-4.

33. Kalkstein L.S., Nichols M.C., Barthel C.D., Greene J.S. A New Spatial Synoptic Classification: Application to Air Mass Analysis. Int J Climatol. 1996; 16 (8): 983-1004. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0088(199609)

34. Sheridan S.C. The redevelopment of a weathertype classification scheme for North America. Int J Climatol. 2002; 22: 51-68. https://doi.org/10.1002/joc.709

35. Steadman R.G. A universal scale of apparent temperature. J Clim Appl Meteorol. 1984; 23: 1674-87. https://doi.org/10.1175/1520-0450(1984)023

36. Численность населения Российской Федерации по муниципальным образованиям. М.: ФСГС Росстат; 2013. 528 с

37. Saha M.V., Davis R.E., Hondula D.M. Mortality Displacement as a Function of Heat Event Strength in 7 US Cities. Am J Epidemiol. 2014; 179 (4): 467-74. https://doi.org/https://doi.org/10.1093/aje/kwt264

38. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Анисимова О.А., Белолуцкая М.А. Волны жары и холода в городах, расположенных в арктической и субарктической зонах как факторы риска повышения смертности населения на примере Архангельска, Мурманска и Якутска. Гигиена и санитария. 2018; 97 (9): 791-8. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-9-791-798

39. Салтыкова М.М., Бобровницкий И.П., Яковлев М.Ю., Банченко А.Д., Нагорнев С.Н. Новый подход к анализу влияния погодных условий на организм человека. Гигиена и санитария. 2018; 97 (11): 1038-42. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-11-1038-42

40. Gasparrini A. Distributed lag linear and non-linear models in R: the package dlnm. J Stat Softw. 2011; 43 (8): 1-20. https://doi.org/10.18637/jss.v043.i08