Оценка степени благоприятности погодных условий Приволжского федерального округа для целей рекреации и санаторно-курортного лечения

УДК 711.455:615.83

М. С. Оборин, Л.Н. Ермакова, А.Г. Баталова

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ БЛАГОПРИЯТНОСТИ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ ПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ РЕКРЕАЦИИ И САНАТОРНО-КУРОРТНОГО ЛЕЧЕНИЯ

Выявлена степень комфортности погодных условий на территории Приволжского федерального округа (ПФО) для целей рекреации и курортного лечения. Произведено районирование исследуемой территории по морфоди-намической классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова (весьма благоприятная, благоприятная, неблагоприятная, особо неблагоприятная погода). В целом за год выявлено преобладание на территории ПФО, а также в Пермском крае неблагоприятного (третьего) типа погоды. Благоприятный (второй) тип погоды наиболее характерен для юго-западных и южных районов рассмотренной территории, а в осенне-зимний период наблюдается и на севере ПФО. Наибольшая повторяемость погоды, относящейся к первому типу (весьма благоприятная), отмечена в Пензенской и Ульяновской областях. Осенью весьма благоприятная погода наблюдается также и на территориях Саратовской, Самарской, Оренбургской областей. Повторяемость особо неблагоприятной погоды незначительна. На основе известных авторских классификаций разработана комплексная классификация типов погоды для территории ПФО.

Ключевые слова: биоклимат, медицинская климатология, курортная биоклиматология, районирование, курорт.

В современных социально-экономических условиях, когда ведущим конкурентным преимуществом выступает высокая производительность труда и качество выпускаемой продукции, становится очевидным необходимость в повышении качества здоровья населения (лечение и реабилитация), организация условий оздоровления и рекреационного отдыха детского, взрослого и пожилого населения. Кроме этого, необходимо отметить положительную динамику роста средних доходов и расходов населения России за последние 5-7 лет, что способствует формированию потенциального спроса на курортные лечебно-оздоровительные услуги. В таких условиях основным механизмом решения этой проблемы может стать расширение сети санаторно-курортных учреждений страны и отдельных регионов с преобладанием природной составляющей лечения и отдыха.

Россия является одной из ведущих стран мира, где исторически активно развивается санаторно-курортная отрасль. Среди основных форм лечения и оздоровления на курортах представлена бальнеотерапия (минеральные воды и лечебные грязи), а также активно используется благотворное влияние на организм человека биоклиматических параметров. Приволжский федеральный округ располагает благоприятными климатическими факторами для развития местного климатолечения, которые требуют определенной оценки и анализа по степени своей благоприятности.

Большой интерес в изучении климатического курортно-рекреационного потенциала представляют регионы Приволжского федерального округа, обладающие большими запасами лечебных минеральных вод и грязей, разнообразными ландшафтными комплексами равнинного типа. С другой стороны, Поволжье занимает первое место среди других федеральных округов страны по количеству и динамике развития санаторно-курортного комплекса (445 курортов, санаториев и профилакториев). В настоящее время за последние 10-15 лет практически не проводились крупные научные исследования по систематизации и классификации медико-курортологических типов погоды на изучаемой территории, что делает исследуемую тему актуальной и имеющей большое научно-практическое значение.

Известно, что каждый человек постоянно подвергается воздействию различных климатических, метеорологических и гелиогеофизических факторов. Влияние оказывают как экстремальные колебания погодных условий, так и обычные сезонные и межсуточные колебания метеорологических факторов. Реакция человеческого организма на воздействие данных факторов индивидуальна и может меняться в широких пределах: от адекватных физиологических до метеопатических реакций, выражением которых могут быть ухудшение общего самочувствия и настроения, снижение работоспособности, нарушение привычных биологических ритмов, обострение хронических заболеваний и т. д.

Значительная чувствительность к метеорологическим условиям встречается у 20-30 % здоровых людей и у 45-90 % больных. Городские жители отличаются более высокой метеочувствительностью, чем сельские [1]. Проблема классификации погоды в медицинских целях для выявления определенных метеочувствительных зависимостей была и остается актуальной [2-9].

В настоящее время существует множество медицинских классификаций погоды, в том числе классификации Г.П. Федорова [9], В.Ф. Овчаровой [7; 10], И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова [6] и др.

Совместное применение нескольких классификаций не всегда оправдано и иногда дает неоднозначные результаты, так как не все методики учитывают разные нозологии заболеваний, для которых они разработаны. Кроме того, классификации желательно сочетать с оценкой биоклиматического потенциала курортно-рекреационных территорий. В настоящее время актуальными вопросами в современной курортологии, медицинской географии и климатологии являются как глубокое изучение медико-биологических классификаций погоды, так и уточнение и доработка методик оценки климата в целях рекреации и курортного лечения.

Медицинская оценка погоды (климата) проводится с целью:

• определения степени благоприятности территорий для курортного лечения;

• уточнения возможности использования методов климатотерапии и климатопрофилактики;

• выявления объема и качества климатолечебных ресурсов по месяцам и сезонам;

• определения возможности акклиматизации человека в различных природных зонах; выявления неблагоприятных метеорологических ситуаций, вызывающих метеопатические реакции у больных;

• осуществления медико-метеорологического прогнозирования и профилактики метеопатиче-ских реакций [4; 8; 11; 12].

Авторы работы остановились на следующих медицинских классификациях погоды: Г.П. Федорова (табл. 1); И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова (табл. 2); В.Ф. Овчаровой (табл. 3).

Таблица 1

Медицинская классификация погоды

Метеорологические показатели

Суточный Относительная Скорость Перепад

Типы погоды перепад влажность движения атмосферного

температуры воздуха, % воздуха, м/с давления, гПа

воздуха, °С

1 Оптимальный до 2 40-70 до 3 до 3

2 Раздражающий 2-4 70-90 3-9 4-8

3 Острый более 4 более 90 более 9 более 8

Таблица 2

Медицинская классификация погоды

Тип погоды Характеристика погоды

1 Весьма благоприятный Устойчивая, чаще обусловленная антициклоном. Отсутствие существенной облачности, осадков. Атмосферное давление выше 760 мм рт. ст., перепад давления не более 5 мм рт. ст., скорость движения воздушных масс до 3,0 м/с, содержание кислорода более 315 мг/л

2 Благоприятный Незначительные изменения погоды местного характера, кратковременные необильные осадки и переменная облачность. Атмосферное давление 760-755 мм рт. ст., перепад атмосферного давления 6-8 мм рт. ст., скорость движения воздушных масс 4,0-7,0 м/с, перепад температуры не более 5 °С, содержание кислорода более 315 мг/л

3 Требующий усиленного медицинского контроля Пасмурная, неустойчивая погода. Осадки, нередко обусловленные умеренным циклоном, грозы местного происхождения. Атмосферное давление 754-745 мм рт. ст., перепад атмосферного давления 9,0-14,0 мм рт. ст., скорость движения воздушных масс 8,0-10,0 м/с, перепад температуры 6-9 °С, содержание кислорода 289-260 мг/л

4 Требующий строгого медицинского контроля Погода, обусловленная глубоким циклоном, грозы, интенсивные осадки. Атмосферное давление ниже 745 мм рт. ст., перепад давления более 14 мм рт. ст., суточный перепад температуры 10 °С и более, содержание кислорода менее 260 мг/л

164 М.С. Оборин, Л.Н. Ермакова, А.Г. Баталова

2014. Вып. 2 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Таблица 3

Медицинская классификация погоды

Характеристика погоды с медицинской точки зрения Характеристика синоптической ситуации

1 Устойчивая индифферентная Малоподвижный антициклон, без атмосферных фронтов

2 Неустойчивая с переходом индифферентной в спастический тип Разрушение антициклона. Приближение отрога, гребня, безградиентной области повышенного давления. Приближение холодного фронта или фронта окклюзии по типу холодного

Установление отрога, гребня, безградиентной области повы-

3 Спастического типа шенного давления. Прохождение холодного фронта или фронта окклюзии по типу холодного

Удаление холодного фронта или фронта окклюзии

4 Неустойчивая спастического типа с элементами погоды гипоксического типа по типу холодного. Приближение циклона, седловины, ложбины, безградиентной области пониженного давления. Приближение теплого фронта или фронта окклюзии по типу теплого

Удаление циклона, ложбины, седловины, безградиентной

5 Гипоксического типа области пониженного давления. Прохождение теплого фронта или фронта окклюзии по типу теплого

Установление циклона, ложбины, седловины,

6 Неустойчивая гипоксического типа с элементами погоды безградиентной области пониженного давления. Удаление теплого фронта или фронта окклюзии по типу теплого. Приближенние отрога, гребня, безградиентной области повышенного давления

спастического типа

7 Переход погоды спастического типа Стационирование антициклона вслед за холодным фронтом.

в устойчивую индифферентную Формирование местного антициклона.

Принципы отбора классификаций:

• простота в использовании, так как включенные в них параметры можно получить по данным массовых метеорологических наблюдений;

• комплексность;

присутствие синоптического аспекта

Исходными данными для исследования явились архив карт приземного поля давления за 2011 г. (синоптические бюллетени), архив данных основных метеорологических элементов (температура воздуха, атмосферное давление, относительная влажность воздуха, скорость ветра у земли) за каждые 6 ч (00 ч, 06 ч, 12 ч ,18 ч UTC) 2011 г., представленные на сайте www.gismeteo.ru/diary.

Территорией исследования выбран Приволжский федеральный округ, включающий в себя следующие регионы: Республику Башкортостан, Кировскую область, Республику Марий Эл, Республику Мордовия, Нижегородскую область, Оренбургскую область, Пензенскую область, Пермский край, Самарскую область, Саратовскую область, Республику Татарстан, Удмуртскую Республику, Ульяновскую область, Чувашскую Республику.

При решении поставленных задач использовались такие методы, как картографический, статистический, метод сравнительного анализа, комплексный, а также метод экспертных оценок.

На первом этапе исследования было произведено разделение имеющихся данных по выбранным классификациям, данные заносились в программу Microsoft Office Excel, где в дальнейшем и производился статистический анализ.

Второй этап работы - районирование исследуемой территории по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова. Для этого в программной системе Surfer 8

было выполнено наложение выявленных типов погоды по сезонам и в целом за год на физическую карту.

Задача третьего этапа - выявление частей барических образований, циркуляция в которых способствует формированию разных типов погоды. Для этого в программной системе Surfer 8 выполнено наложение выявленных типов погоды на синоптические карты, а затем результаты обработаны в программе Adobe Photoshop CS5.

Четвертый этап - выработка рекомендаций по созданию комплексной медицинской классификации погоды с использованием существующих авторских классификаций применительно к Приволжскому федеральному округу.

После определения типов погоды по выбранной классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова был произведен расчет повторяемости различных типов погоды в каждом из субъектов ПФО по месяцам и в целом за год (табл. 4).

Таблица 4

Повторяемость

Субъект ПФО 1 тип 2 тип 3 тип 4 тип

Весьма благоприятный Благоприятный Неблагоприятный Особо неблагоприятный

Республика Башкортостан 9 31 46 14

Кировская область 11 31 44 13

Республика Марий Эл 10 31 45 13

Республика Мордовия 12 32 44 13

Нижегородская область 10 32 46 12

Оренбургская область 11 32 44 13

Пензенская область 13 31 43 14

Пермский край 9 31 49 12

Самарская область 13 30 47 11

Саратовская область 12 34 44 11

Республика Татарстан 11 32 45 12

Удмуртская Республика 10 30 48 13

Ульяновская область 11 32 44 13

Чувашская Республика 12 30 45 13

80

Рис. 1. Годовой ход типов погоды в Пермском крае по классификации И.И. Григорьева

и И.Г. Парамонова

Из данных табл. 4 видно, что на территории ПФО преобладает третий (неблагоприятный) тип погоды. Максимальная повторяемость наблюдалась в Пермском крае (49 %), минимальная - в Пензенской области (43 %). Второй (благоприятный) тип с повторяемостью 30-34 % достаточно равномерно распределен по территории ПФО. Особо неблагоприятный тип погоды является третьим по преобладанию на исследуемой территории, его повторяемость варьирует от 11 до 14 %. Повторяемость весьма благоприятного (первого) типа невелика.

На примере Пермского края рассмотрим сезонное распределение типов погоды. Из рис. 1 видно, что в Пермском крае во все месяцы, кроме ноября, преобладает третий (неблагоприятный) тип погоды. Максимальные повторяемости неблагоприятной погоды отмечаются в августе (76 случаев) и марте (72 случая). Заметное снижение повторяемости неблагоприятной погоды происходит в периоды с апреля по июнь - до 49 случаев и с сентября по ноябрь - до 50 случаев. Следует отметить, что четвертый тип погоды (особо неблагоприятный) наиболее часто наблюдается в марте, июне и августе - 40-44 случая, а в сентябре его повторяемость уменьшается до 9 случаев.

В табл. 5 представлено сезонное распределение типов погоды в Пермском крае по сезонам года.

Таблица 5

Повторяемость (число случаев) типов погоды в Пермском крае по сезонам года по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

Тип погоды Сезон

Зима Весна Лето Осень

1 тип 19 6 10 5

2 тип 100 70 66 133

3 тип 164 189 179 182

4 тип 77 103 113 44

Таким образом, в 2011 г. в Пермском крае самым комфортным сезоном стала осень, так как именно в этом сезоне зафиксирована минимальная повторяемость весьма неблагоприятного типа погоды и максимальная повторяемость благоприятной погоды второго типа. Дискомфортные погодные условия были характерны для весны и лета. В эти сезоны велика суммарная повторяемость третьего и четвертого типов.

Рассмотрим повторяемости типов погоды для всей территории ПФО по сезонам года (табл. 6).

В осенне-зимний период суммарная повторяемость весьма благоприятной и благоприятной погоды максимальна, а неблагоприятной и особо неблагоприятной - минимальна по сравнению с другими сезонами.

К дискомфортному сезону относится лето, так как повторяемость особо неблагоприятной погоды почти в 1,5 раза больше, чем в другие сезоны, а повторяемость весьма благоприятной погоды достигает минимального значения - 686 случаев.

Таблица 6

Повторяемость (число случаев) типов погоды по сезонам года на территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

Тип погоды Сезон

Зима Весна Лето Осень

1 тип 1130 1085 686 1188

2 тип 1500 1338 1351 1485

3 тип 2030 2280 2445 1913

4 тип 380 449 670 510

Таким образом, в 2011 г. максимальная повторяемость приходится на третий тип погоды -41 %, а минимальная повторяемость соответствует первому типу погоды (10 %) (рис. 2).

45% 1

Ю%

1 тип

2 тип

3 тип

4 тип

Рис. 2. Повторяемость (%) типов погоды по И.И. Григорьеву и И.Г. Парамонову в 2011 г.

По данным выбранной классификации произведено районирование территории ПФО. Для более точных результатов эта работа была выполнена по сезонам года и в целом за год (рис. 3-7).

В целом за год на территории ПФО преобладал третий тип погоды (наблюдается в 7 субъектах ПФО). Данный тип погоды занимает центральную и северо-восточную часть ПФО, он зафиксирован в следующих субъектах: Кировская область, Пермский край, Республика Татарстан, Удмуртская республика, Республика Марий Эл, Республика Чувашия и Башкортостан (сочетание второго и третьего типов). Вся юго-западная часть территории ПФО, а также часть северной территории занята вторым типом погоды. Самая комфортная погода с точки зрения влияния на здоровье человека (погода первого типа) располагается на северо-западе территории ПФО. Весьма благоприятный (первый) тип погоды характерен для Пензенской и Ульяновской областей, а также для республики Мордовия.

Рис. 3. Фоновое районирование территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова за 2011 г.

В зимний период года следует отметить расширение зоны с благоприятным типом погоды (рис. 4). Второй тип погоды охватывает территорию 9 субъектов ПФО: Нижегородскую, Кировскую, Самарскую, Саратовскую, Оренбургскую области, а также Республики Татарстан, Башкортостан, Марий Эл и Чувашия. Локализация первого типа погоды в зимний период не изменилась. Неблагоприятный тип погоды значительно сократил свою площадь распространения: наблюдается в Удмуртской Республике, Пермском крае, частично в Башкортостане.

Весенний сезон вновь характеризуется преобладанием неблагоприятного (третьего) типа погоды (рис. 5). Неблагоприятная погода наблюдается уже в шести субъектах ПФО: Удмуртской Республике, Республике Татарстан, Башкортостане, Пермском крае, Нижегородской и Кировской областях.

В этот период отмечено сужение площади влияния весьма благоприятного типа погоды. Данный тип наблюдается лишь в Пензенской и Ульяновской областях. Характер погоды в Республике Мордовия сменился с весьма благоприятного на благоприятный.

Рис. 4. Фоновое районирование территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

Рис. 5. Фоновое районирование территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

Рис. 6. Фоновое районирование территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

Рис. 7. Фоновое районирование территории ПФО по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова

На рис. 6 представлено районирование территории ПФО в летний сезон 2011 г. Отличия от результатов районирования территории в весенний сезон незначительные. Увеличилась площадь распространения неблагоприятного (третьего) типа погоды из-за включения в нее территорий Республик Марий Эл и Чувашия.

На рис. 7 представлен самый комфортный сезон года — осень. В этот период площадь весьма благоприятного (первого) типа погоды значительно расширена относительно других сезонов. Район с комфортным типом погоды занимает южную и юго-западную части территории ПФО, а именно: Пензенскую, Ульяновскую, Самарскую, Саратовскую и Оренбургскую области. Центральная и северная части ПФО соответствуют благоприятному типу погоды. Неблагоприятный тип характерен для Пермского края, частично для Башкортостана и Республики Удмуртия.

В некоторых субъектах ПФО в течение всех сезонов года преобладают одни и те же типы погоды. Так, в Пермском крае, Башкортостане и Удмуртии - это третий тип, а в Пензенской и Ульяновской областях - первый тип.

Таким образом, в ходе проведенного исследования удалось провести биоклиматическую оценку потенциала ПФО для организации и проведения климатолечения в условиях курортных территорий. Авторами были определены наиболее благоприятные и дискомфортные типы погоды в разные сезоны года, в которые оптимально использование климатических факторов в лечебных и оздоровительных целях.

Основные результаты работы имеют большое значение для развития курортной медицинской климатологии, их можно сформулировать следующим образом:

• наиболее объективной из рассмотренных медицинских классификаций является классификация И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова;

• на территории ПФО и Пермского края по классификации Г.П. Федорова преобладает раздражающий тип погоды (47 %); по классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова - неблагоприятный тип погоды (41 %); по классификации В.Ф. Овчаровой - третий, пятый и шестой типы погоды (спастический, гипоксический, неустойчивый гипоксического типа с элементами погоды спастического типа);

• районирование территории ПФО с использованием классификации И.И. Григорьева и И.Г. Парамонова показало, что по сезонам года происходит незначительная смена типов погоды, при этом комфортные типы погоды чаще формировались на западе территории, дискомфортные - на востоке.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сидоренко Г.И., Крутько В.Н. Сохранить здоровье нации // Экологическая альтернатива / под. общ. ред. М.Я. Лемешева. М.: Прогресс, 1990. С. 760-795.

2. Бокша В.Г., Богуцкий Б.В. Медицинская климатология и климатотерапия. Киев: Здоровья, 1980. 261 с.

3. Бокша В.Г. Справочник по климатотерапии. Киев: Здоровья, 1989. 208 с.

4. Бюттнер К. Стороны биоклиматологической классификации, относящиеся к людям // Биометеорология. 1965. С. 91-102.

5. Воронин Н.М. Основы медицинской и биологической климатологии. М.: Медицина, 1981. 352 с.

6. Григорьев И.И. Погода и здоровье. М.: Авиценна, ЮНИТИ, 1996. 96 с.

7. Овчарова В.Ф., Бутьева И.В., Швейнова Т.Г. Специализированный прогноз погоды для медицинских целей и профилактика метеопатических реакций // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 1974. № 2. С. 109 -119.

8. Русанов В.И. Комплексные метеорологические показатели и методы оценки климата для медицинских целей: учеб. пособие. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1981. 86 с.

9. Федоров Г.П., Латышев Г.Д. Критерии и индексы влияния погоды на человека. URL: http://www.aleteya.ru

10. Овчарова В.Ф. Медицинская интерпретация синоптических и метеорологических прогнозов // Влияние геофизических и метеорологических факторов на жизнедеятельность организма / отв. ред. чл.-корр. АМН СССР Н.Р. Деряпа. Новосибирск: Сиб. филиал АМН СССР, 1978. С. 38-44.

11. Довгуша В.В., Тихонов М.Н., Борисов Б.М. К вопросу о методах комплексной оценки здоровья // Экология человека. 2000. № 2. С. 20-21.

12. Русанов В.И. Методы исследования климата для медицинских целей. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1973. 191 с.

Поступила в редакцию 26.12.13

M.S. Oborin, L.N. Ermakova, A.G. Batalova

ASSESSMENT OF DEGREE OF USEFULNESS OF WEATHER CONDITIONS OF THE VOLGA FEDERAL DISTRICT FOR A RECREATION AND SANATORIUM TREATMENT

The article reveals the degree of comfort of weather conditions for the recreation and resort treatment in the territory of the Volga Federal District (VFD). We have divided the districts of the studied territory according to morphological and dynamic classification of I.I. Grigoryev and I.G. Paramonov (very favorable, favorable, adverse, especially adverse weather). As a whole, during the year the prevalence of the adverse (third) type of weather in the territory of the Volga federal district and also in the Perm region is revealed. The favorable (second) type of weather is most characteristic of the southwest and southern areas of the considered territory, and during the autumn and winter periods it is observed in the north of the Volga federal district, too. The greatest repeatability of the weather of the first type (very favorable) is noted in the Penza and Ulyanovsk areas. In the fall the very favorable weather is observed in the territories of the Saratov, Samara, Orenburg areas, too. Repeatability of the extremely adverse weather is insignificant. On the basis of the well-known author's classifications the complex classification of types of weather is developed for the territory of the Volga federal district.

Keywords: bioclimate, medical climatology, resort bioclimatology, division into districts, resort.

Оборин Матвей Сергеевич,

кандидат географических наук, и.о. зав. кафедрой экономического анализа и статистики

Пермский институт

ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет

имени Г.В. Плеханова»

614070, Россия, г. Пермь, б-р Гагарина, 57

E-mail: recreachin@rambler.ru

Ермакова Людмила Николаевна,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры метеорологии и охраны атмосферы E-mail: lnermak@psu.ru

Баталова Аида Гумаровна, магистр по направлению подготовки «Гидрометеорология». E-mail: lnermak@psu.ru

ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» 614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Oborin M.S.,

Candidate of Geography, head of Department of the economic analysis and statistics

Perm institute

of Russian economic university a name

of G.V. Plekhanov

Gagarin Blvd., 57, Perm, Russia, 614070 E-mail: recreachin@rambler.ru

Ermakova L.N.,

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of Department of meteorology and guard of atmosphere E-mail: lnermak@psu.ru

Batalova A.G., master degree student in Hydrometeorology E-mail: lnermak@psu.ru

Perm State National Research University Bukireva st., 15, Perm, Russia, 614990