Волны жары и холода в городах, расположенных в арктической и субарктической зонах, как факторы риска повышения смертности населения на примере Архангельска, Мурманска и Якутска

Введение. Климатические изменения приводят к увеличению частоты температурных волн. Для оценки их воздействия на показатели смертности населения от основных причин проведено исследование повторяемости и длительности волн жары и холода в городах Мурманск, Архангельск и Якутск за период с 1999 по 2016 г. 

Материал и методы. Данные восьмисрочных наблюдений температуры, влажности и скорости ветра за этот период приняты с вебсайта ВНИИГМИ, наблюдения проводились в стандартные синоптические сроки с интервалом в 3 часа. Ежесуточные данные о смертности получены из базы данных Росстата. Для статистического анализа зависимостей между показателями температурных волн и смертностью использовалась обобщенная Пуассоновская линейная регрессия. 

Результаты. За период исследования по температуре сухого термометра в трёх городах было идентифицировано 40 волн жары и 37 волн холода длительностью от пяти дней. Проведено сравнение прогностической способности двух индексов биоклиматической комфортности для холода (температуры сухого термометра и ветро-холодового индекса) и двух индексов для жары (температуры сухого термометра и эффективной температуры). Эти индексы являются предикторами смертности во время волн холода и жары в арктических и субарктических городах. Вычислены относительные приросты смертности во время этих погодных явлений (по сравнению с обычными днями) с дифференциацией по основным причинам смерти и по возрастным группам населения. Основной вклад в повышенную смертность во время длительных эпизодов экстремальных температур вносят болезни органов кровообращения. 

Обсуждение. Для идентификации волн холода и жары целесообразно использовать вероятностные характеристики локальных многолетних распределений суточных значений метеофакторов. Риски прироста смертности в арктических/приарктических городах при воздействия волн жары менее выражены, чем в южных городах России. Волны холода, наоборот, более опасны для здоровья в арктических городах, чем в южных.

1. Dematte J.E., O’Mara K., Buescher J., Whitney C.G., Forsythe S., McNamee T. et al. Near-Fatal Heat Stroke during the 1995 Heat Wave in Chicago. Ann Intern Med, 1998. 129: 173-181. https://doi.org/10.7326/0003-4819-129-3-199808010-00001

2. Kovats R.S., Hajat S. Heat Stress and Public Health: A Critical Review. Annu Rev Public Health, 2008. 29 (1): 41-55. https://doi.org/10.1146/annurev.publhealth.29.020907.090843

3. Fouillet A., Rey G., Wagner V., Laaidi K., Empereur-Bissonnet P., Le Tertre A., Frayssinet P., Bessemoulin P., Laurent F., De Crouy-Chanel P., Jougla E., Hémon D. Has the impact of heat waves on mortality changed in France since the European heat wave of summer 2003? A study of the 2006 heat wave. Int. J. Epidemiol. 2008. 37: 309-317.

4. Analitis A., Katsouyanni K., Biggeri A. et al. Effect of cold weather on mortality: results from 15 European cities within the PHEWE Project. Am. J Epidemiology, 2008; 168: 1397

5. Baccini M., Biggeri A., Acceta G. et al. Heat effect on mortality in 15 European cities. Epidemiology, 2008.19: 711-719

6. Schifano P., Cappai G., De Sario M., Michelozzi P., Marino C., Bargagli A.M., Perucci C.A. Susceptibility to heat wave-related mortality: a follow-up study of a cohort of elderly in Rome. Environ. Health, 2009 (8): 50.

7. Gosling S.N., Lowe J.A., McGregor G.R. Pelling, M.; Malamud, B.D. Associations between elevated atmospheric temperature and human mortality: a critical review of the literature Climatic Change, 2009. 92 (3-4): 299-341. https://doi.org/10.1007/s10584-008-9441-x

8. Muthers S., Matzarakis A., Koch E. Climate Change and Mortality in Vienna-A Human Biometeorological Analysis Based on Regional Climate Modeling. Int J Environ Res Public Health, 2010. 7 (7): 2965-2977. https://doi.org/10.3390/ijerph7072965

9. Lim J.-S. et al., Almeida S.P., Casimiro E., Calheiros J. Effects of apparent temperature on daily mortality in Lisbon and Oporto, Portugal. Environ Health, 2010. 9 (12) https://doi.org/10.1186/1476-069X-9-12

10. D’Ippoliti D, Michelozzi P, Marino C, de’Donato F, Menne B, Katsouyanni K, Kirchmayer U, Analitis A, Medina-Ramón M, Paldy A, Atkinson R, Kovats S, Bisanti L, Schneider A, Lefranc A, Iñiguez C, Perucci C. The impact of heat waves on mortality in 9 European cities: results from the EuroHEAT project. Environ Health, 2010; 9:37. https://doi.org/10.1186/1476-069X-9-37

11. Laaidi K., Zeghnoun A., Dousset B. et al. The Impact of Heat Islands on Mortality in Paris during the August 2003 Heat Wave. Environmental Health Perspectives, 2012. 120 (2): 254-259. https://doi.org/10.1289/ehp.1103532

12. de’Donato F.K., Leone M., Scortichini M., De Sario M., Katsouyanni K., Lanki T., Basagaña X., Ballester F., Åström C., Paldy A. Changes in the effect of heat on mortality in the last 20 years in nine European cities. results from the phase project. Int. J. Environ. Res. Public Health, 2015. 12: 15567-15583.

13. Basarin B., Lukić T., Matzarakis A. Quantification and assessment of heat and cold waves in Novi Sad, Northern Serbia. Int J Biometeorol, 2016. 60(1): 139-150. https://doi.org/10.1007/s00484-015-1012-z

14. Ruuhela R., Jylhä K., Lanki T., Tiittanen P., Matzarakis A., Biometeorological assessment of mortality related to extreme temperatures in Helsinki region, Finland, 1972-2014. International Journal of Environmental Research and Public Health, 2017. 14 (8): E944. https://doi.org/10.3390/ijerph14080944

15. Revich B., Shaposhnikov D. Temperature-induced excess mortality in Moscow, Russia. Int J Biometeorol, 2008. 52: 367-374.

16. Revich B.A., Shaposhnikov D.A. Extreme temperature episodes and mortality in Yakutsk, Eastern Siberia. Rural and Remote Health, 2010, 10: 1338 (online)

17. Shaposhnikov D., Revich B., Meleshko V., Govorkova V., Pavlova T., Climate Change may Reduce Annual Temperature-Dependent Mortality in Subarctic: A Case Study of Archangelsk, Russian Federation. Environment and Natural Resources Research, 2011. 1 (1): 75-91.

18. Shaposhnikov D., Revich B., Meleshko V., Govorkova V., Pavlova T., Climate Change may Reduce Annual Temperature-Dependent Mortality in Subarctic: A Case Study of Archangelsk, Russian Federation. Environment and Natural Resources Research, 2011. 1 (1); 75-91.

19. Shaposhnikov D., Revich B., Bellander T. et al. Mortality Related to Air Pollution with the Moscow Heat Wave and Wildfire of 2010. Epidemiology, 2014a. 25 (3): 359-364. https://doi.org/10.1097/EDE.0000000000000090

20. Shaposhnikov D., Revich B., Gurfinkel Y., Naumova E. The influence of meteorological and geomagnetic factors on acute myocardial infarction and brain stroke in Moscow, Russia. Int J Biometeorol, 2014b.58: 799-808.

21. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Першаген Г. Новая эпидемиологическая модель по оценке воздействия аномальной жары и загрязненного атмосферного воздуха на смертность населения (на примере Москвы 2010 г.). Профилактическая медицина. 2015, №5, 15-19.

22. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Подольная М.А., Харькова Т.Л., Кваша Е.А. Волны жары в южных городах европейской части России как фактор риска преждевременной смертности населения. Проблемы прогнозирования. 2015. № 2. С. 56-67.

23. Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Волны холода в южных городах европейской части России и преждевременная смертность населения. Проблемы прогнозирования. 2016. № 2. С. 125-131

24. Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации. под. ред. В. М. Катцова. Санкт-Петербург. 2017. 106 с.

25. Варакина Ж.Л., Юрасова Е.Д., Ревич Б.А., Шапошников Д.А., Вязьмин А.М. Влияние температуры воздуха на смертность населения Архангельска в 1999-2008 годах. Экология человека. 2011, 6, С. 28-36

26. Ревич Б.А., Шапошников Д.А. Особенности воздействия волн жары и холода на смертность населения Красноярска - города с резко-континентальным климатом». Сибирское медицинское обозрение. 2017. 2. с. 90-96.

27. Steadman RG. A universal scale of apparent temperature. J Clim Appl Meteorol, 1984. 23: 1674-1687.

28. Allsop D., Morris R. Calculation of the 1971 to 2000 Climate Normals for Canada, Meteorological Service of Canada, http://www.climate.weatheroffice.ec.gc.ca/prods_servs/normals_documentation_e.html

29. Deschene’s O., Moretti E. Extreme Weather Events, Mortality, and Migration. Rev Econ Stat. 2009;91:659-81. https://doi.org/10.3386/w13227

30. Akaike H. 1973. Information theory and an extensión of the maximum likelihood principle. International symposium on information theory 267-281. https://doi.org/10.1007/978-1-4612-1694-0