Метеорологические факторы в соматической патологии. Метеорологические факторы рабочей зоны Что такое климат
Многолетние и годовые закономерности распределения атмосферных осадков, температуры воздуха, влажности. Климатические (метеорологические) факторы во многом определяют особенности режима подземных вод. Заметное воздействие на грунтовые воды оказывают температура воздуха, атмосферные осадки, испарение, а также дефицит влажности воздуха и атмосферное давление. В своей совокупности воздействия они определяют размеры и сроки питания подземных вод и придают их режиму характерные черты.
Под климатом в метеорологии понимают закономерную смену атмосферных процессов, возникающих в результате сложного воздействия солнечной радиации на земную поверхность и атмосферу . Основными показателями климата можно считать:
Радиационный баланс Земли;
Процессы циркуляции атмосферы;
Характер подстилающей поверхности.
Космогенные факторы. Изменение климата во многом зависит от величины солнечной радиации , она определяет не только тепловой баланс Земли но и распределение других метеорологических элементов. Годовые суммы тепла радиации, приходящиеся на территорию Средней Азии и Казахстан составляют от 9000 до 12000 тыс. калл.
М.С.Эйгенсон (1957), Н.С. Токарев (1950), В.А. Коробейников (1959) отмечают закономерную связь колебаний уровня грунтовых вод с изменениями солнечной энергии. При этом установлены 4, 7, 11-летние циклы. М.С.Эйгенсон отмечает в среднем 1 раз в 11 лет число пятен (и факелов) достигает своего наибольшего количества. После этой эпохи максимума оно относительно медленно уменьшается с тем, чтобы достигнуть примерно через 7 лет своего наименьшего значения. После достижения эпохи 11-летнего цикличного минимума число пятен вновь закономерно возрастает, а именно в среднем через 4 года после минимума вновь наблюдается очередной максимум 11-летнего цикла и т.д.
Массовый корреляционный анализ режима подземных вод с различными индексами солнечной активности показал в целом низкие корреляционные связи. Лишь изредка коэффициент этой связи достигает 0,69. Сравнительно лучшие связи устанавливаются с индексом геомагнитной возмущенности Солнца.
Многими исследователями установлены многолетние закономерности атмосферной циркуляции . Ими выделяются две основные формы переноса тепла и влаги: зональная и меридиональная. При этом меридиональный перенос определяется наличием градиента температур воздуха между экватором и полюсом, а зональный – градиентом температур между океаном и материком. В частности, отмечается, что количество атмосферных осадков возрастает для Европейской части СНГ, Казахстана и Средней Азии при западном типе циркуляции, обеспечивающем приток влаги с Атлантики, и убывает по сравнению с нормой при восточном типе циркуляции.
Палеогеографические данные показывают, что на протяжении жизни Земли климатические условия подвергались неоднократным и значительным изменениям. Изменения климата происходят в результате многих причин: смещения оси вращения и перемещения полюсов Земли, изменения солнечной активности в прошлое геологическое время, прозрачности атмосферы и др. Одной из серьезных причин его изменения являются также крупные тектонические и экзогенные процессы, изменяющие облик (рельеф) земной поверхности.
Температура воздуха. На территории СНГ можно выделить три температурные провинции.
Первая – провинция с отрицательной среднегодовой температурой. Она занимает значительную часть азиатской территории. Здесь наблюдается широкое развитие многолетнемерзлых пород (вода находится в твердом состоянии и только в теплый летний период образует временные потоки).
Вторая провинция характеризуется положительной среднегодовой температурой воздуха и наличием сезонно мерзлоты почвы в зимний период (Европейская часть, юг Западной Сибири, Приморье, Казахстан и часть территории Средней Азии). В период промерзания почв прекращается питание грунтовых вод за счет атмосферных осадков, в то время как сток их еще происходит.
Третья провинция имеет положительную температуру воздуха в самый холодный период года. Она охватывает юг Европейской части СНГ, Черноморское побережье, Закавказье, юг Туркменской и часть Узбекской республики, а также Таджикистан (питание происходит в течение всего года).
Кратковременные повышения температуры в зимний период, создающие оттепели, вызывают резкие повышения уровня и увеличение дебита подземных вод.
Изменение температуры воздуха воздействует на грунтовые воды не непосредственно, а через породы зоны аэрации и воды этой зоны.
Механизм воздействия температуры воздуха на режим грунтовых вод весьма разнообразен и сложен. Наблюдениями установлены закономерные ритмичные колебания температуры, амплитуда которых постепенно уменьшается. Максимальная температура подземных вод с глубиной постепенно убывает до зоны постоянных температур. Минимальная температура наоборот с глубиной возрастает. Глубина залегания пояса постоянных температур зависит от литологического состава пород (зоны аэрации) и глубины залегания подземных вод.
Атмосферные осадки – являются одним из главнейших режимообразующих факторов. Известно, что атмосферные осадки расходуются на поверхностный и склоновый стоки, испарение и инфильтрацию (питают подземные воды).
Величина поверхностного стока зависит от климатических и других условий и колеблется от нескольких процентов до половины годовой суммы атмосферных осадков (в некоторых случаях и выше).
Наиболее трудно определяется величина испарения , которая также зависит от большого числа различных факторов (дефицит влажности воздуха, характер растительности, сила ветра, литологический состав, состояние и цвет почвы, и многие др.).
Из той части атмосферных осадков, которые проникают в зону аэрации, часть не достигает поверхности грунтовых вод, а расходуется на физическое испарение и транспирацию растениями.
Лизиметрическими исследованиями (Гордеев, 1959) были получены данные по лизиметрам, заложенным на разную глубину:
А.В.Лебедев (1954, 1959) расчетным путем установил зависимость величины питания грунтовых вод или инфильтрации и испарения от мощности зоны аэрации. Данные инфильтрации характеризуют период максимального питания (весна), а данные испарения – минимального (лето).
Просачивание воды в зоне аэрации зависит от интенсивности дождя, недостатка насыщения и полной водоотдачи, коэффициента фильтрации и достигает наибольшей глубины при более длительном дождевании. Прекращение дождя замедляет процесс продвижения воды, в таких случаях возможно образование «верховодки».
Таким образом, наилучшие условия при питании грунтовых вод существуют на небольших глубинах в основном в весеннее время при снеготаянии и осенью в период продолжительного выпадения осадков.
Воздействие атмосферных осадков на грунтовые воды вызывает изменение запасов, химического состава и температуры.
Несколько слов о снежном покрове, который около 10 см на юге, 80-100 см на севере и 100-120 см на Крайнем Севере, Камчатке. Наличие запасов воды в снеге еще не указывает на величину питания грунтовых вод. Существенную роль здесь играет мощность сезонно промерзающего слоя и продолжительность его оттаивания, величина испарения и расчлененность рельефа.
Испарение. Величина испарения зависит от очень большого числа факторов (влажность воздуха, ветра, температуры воздуха, радиации, неровности и цвета поверхности земли, а также наличия растительности и др.).
В зоне аэрации происходит испарение как воды, поступающей с поверхности в результате инфильтрации, так и воды с капиллярной каймы. В результате испарения удаляется вода, еще не достигшая грунтовых вод, и величина их питания уменьшается.
Влияние испарения на химический состав воды является сложным процессом. Состав воды в результате испарения (в аридной зоне) не изменяется, т. к. вода оставляет соли при испарении на уровне капиллярной каймы. При последующей инфильтрации подземные воды обогащаются наиболее легко растворимыми солями, возрастает их общая минерализация и содержания отдельных компонентов.
Чем больше мощность зоны аэрации, тем меньше испарение (с глубиной). На глубине более 4-5 м в пористых или слаботрещиноватых породах испарение становится весьма малым. Ниже этой глубины (до 40 м и более) процесс испарения практически постоянен (0,45 -0,5 мм в год). С глубиной амплитуда колебания уровня подземных вод затухает, что можно объяснить рассредоточением процесса питания во времени и балансированием его подземным стоком.
В Подмосковье при песчаном составе зоны аэрации и глубинах залегания подземных вод в среднем 2-3 м летние осадки достигают грунтовые воды лишь при величине дождевых осадков выше 40 мм или при продолжительных моросящих дождях.
Атмосферное давление. Увеличение атмосферного давления приводит к снижению уровней воды в скважинах и дебитов источников, а уменьшение, наоборот, к их уменьшению.
Отношение изменений уровня подземных вод Δh, вызванных соответствующим изменением атмосферного давления Δр называется барометрической эффективностью (Jacob,1940).
Параметр В, равный
Где γ – плотность воды (равная 1 г/см 3 для пресных вод),
характеризует упругие и фильтрационные свойства горизонта, а также степень его изоляции от атмосферы (В=0,3-0,8).
Изменение атмосферного давления может вызывать изменение уровня грунтовых вод до 20-30 см. Кроме того, порывы ветра, создавая разряжение атмосферного давления, могут приводить к подъему уровня до 5 см.
Рассмотренные выше режимообразующие климатические факторы не исчерпывают перечня многочисленных природных процессов, воздействующих на режим подземных вод.
Осн.: 3
Доп.: 6
Контрольные вопросы:
Что такое климат?
2. Каковы три основных показателя климата?
3. Перечислите метеорологические (климатические) режимообразующие факторы.
4. Каково влияние на режим подземных вод космогенных факторов?
5. Каковы многолетние закономерности атмосферной циркуляции, основные формы переноса тепла и влаги?
6. Дайте характеристику температурных провинций на территории СНГ.
7. От чего зависит глубина залегания пояса постоянных температур подземных вод?
8. Воздействие атмосферных осадков на грунтовые воды.
9. Влияние испарения на химический состав воды.
10. От чего зависит величина питания грунтовых вод или инфильтрация и испарение?
11. Как изменяется уровень воды в скважинах и дебит источников в зависимости от атмосферного давления?
12. Какой параметр называется барометрической эффективностью и какие свойства горизонта подземных вод он характеризует?
13. Может ли изменение атмосферного давления вызывать изменение уровня грунтовых вод?
Похожая информация.
Кто захочет исследовать медицинское искусство правильным образом, должен … прежде всего
принять в рассмотрение времена года.
Некоторые факты
? В экономически развитых странах до 38% здоровых мужчин и 52% здоровых женщин имеют повышенную чувствительность к метеорологическим факторам.
? Число аварий возрастает не в дождь и туман, но в жару и холод.
? При термической перегрузке число дорожно-транспортных происшествий увеличивается на 20%.
? При изменении погоды смертность в дорожно-транспортных происшествиях возрастает более, чем на 10%.
? Во Франции, Швейцарии и Австрии от загрязненного воздуха ежегодно умирают 40, и в США – 70 тысяч человек.
? На старом континенте каждый год жертвами загрязнения атмосферы становятся не менее 100 тысяч человек.
Биологические ритмы
? В физиологических условиях действуют физиологические ритмы.
? Патологические условия – дело более серьезное.
? С одной стороны – это нарушения в физиологических биоритмах, либо, даже более часто, подстройка физиологических биоритмов под патологический процесс, чтобы обеспечить как можно лучшее ее разрешение (принцип оптимальности болезни).
? С другой – это появление дополнительных ритмов, обусловленных патологическими состояниями.
? Простейший пример– хроническое циклическое заболевание с циклами «обострение-ремиссия».
Вся «соль» в переходных процессах
? Биологические ритмы при всей исключительной устойчивости не есть застывшие конструкции.
? Будучи четко «завязанными» на внешние синхронизаторы, они имеют спектр устойчивых состояний и при изменении частотных характеристик синхронизаторов «дрейфуют» между последними, или, другими словами, переходят от одного устойчивого состояния к другому. Переход этот осуществляется через так и называемые переходные процессы.
? Для циркадианного ритма продолжительность переходного процесса может составлять от 5 до 40 суток.
? Именно во время переходных процессов наиболее высока вероятность нарушений в биологических ритмах, получивших собирательное название десинхронозов. Десинхронозы значительно более часто, чем мы себе представляем, – один из клинических синдромов большинства заболеваний. Выводы следуют сами собой.
по влиянию на здоровье
? индифферентный, с незначительными изменениями атмосферы, когда человек не ощущает их влияния на свой организм,
? тонизирующий, с изменениями атмосферы, благоприятно влияющими на организм человека, в том числе с хроническими заболеваниями, такими, как сердечнососудистые, легочные и др.,
? спастический, с резким изменением погоды в сторону похолодания, повышением атмосферного давления и содержания кислорода в воздухе, проявляющийся у чувствительных лиц повышением артериального давления, головными и сердечными болями,
? гипотензивный, с тенденцией снижения содержания кислорода в воздухе, проявляющийся у чувствительных лиц снижением тонуса сосудов (самочувствие лиц с артериальной гипертензией улучшается и гипотензией – ухудшается),
? гипоксический, с изменением погоды в сторону потепления и снижения содержания кислорода в воздухе, с развитием у чувствительных лиц признаков кислородной недостаточности.
Сенсоры погоды
? Кожа – температура, влажность, ветер, солнечные лучи, атмосферное электричество, радиоактивность
? Легкие – температура, чистота и ионизация воздуха, влажность, ветер
? Органы зрения, слуха, тактильной, вкусовой, чувствительности – свет, шум, запах, температура и химический состав воздуха
? На изменения погоды реагирует каждый, и на любое изменение погоды тоже; реакция состоит в адаптации, которая у здорового физиологическая и полная, без ухудшения самочувствия
? Каждый человек – метеочувствительный: здоровые физически и психически с хорошим генотипом чувствуют себя комфортно при любой погоде, и адаптация происходит без клинических проявлений; только с нарушениями здоровья развиваются метеопатические реакции, усиливающиеся с нарастанием их тяжести; наиболее подвержены метеопатическим реакциям лица старшего возраста с хроническими заболеваниями
? При тяжелых погодных катаклизмах (сильная, жесткая геомагнитная буря, геомагнитный шторм, резкое понижение и повышение температуры с высокой влажностью, др.) возрастает риск развития жизнеопасных состояний (инсульт, инфаркт миокарда, др.) сердечной и иной смерти у лиц с ослабленным здоровьем
? Влияние изменений погоды на здоровье одинаково в помещении и на улице, и отсидкой дома не уберечься
? Самый первый фактор – генетически обусловленные конституциональные особенности организма человека.
? От генетической наследственности не спрятаться.
? И тем не менее профилактические меры общего порядка позволяют снизить их накал, благополучно лавируя между прихотями погоды.
?
Метеопатии «слабого» пола
? Метеопатии, в первую очередь, удел «слабого» пола.
? Лица женского пола активнее реагируют на изменения погоды, острее чувствуют приближение и завершение ненастья.
? Причину многие видят в особенностях гормонального статуса, но она в особенностях женского организма вообще.
Метеопатии и возраст
? Метеопаты – дети, пока не завершится формирование регуляторных систем и адаптационных механизмов, а также лица старшего возраста.
? Минимальная метеочувствительность (максимальная метеорезистентность) в возрасте (14-20) лет, и далее с возрастом только усиливается. К пятидесяти годам половина людей уже метеопаты – с возрастом адаптационные ресурсы организма снижаются, а многие еще накапливают и болезни.
? По мере старения человека частота и интенсивность метеопатий реакций еще более усиливаются, что связано с инволюцией организма и дальнейшим снижением ресурсов адаптации, развитием и прогрессированием хронических заболеваний, прежде всего, болезней старения (атеросклероз, артериальная гипертензия, мозговая сосудистая недостаточность, ишемическая болезнь сердца, хроническая ишемическая болезнь нижних конечностей, сахарный диабет типа 2, др.).
Урбанические факторы
? Жители города значительно чаще селян страдают метеопатией. Причина в более тяжелых экологических условиях, в том числе в перенасыщении городского воздуха тяжелыми ионами, сокращении светового дня, снижении интенсивности ультрафиолетового излучения, более мощном воздействии техногенных, социальных и психологических факторов, приводящих к развитию хронического дистресса.
? Другими словами, чем дальше человек от природы, тем сильнее у него метеопатические реакции.
Способствующие метеопатиям факторы
? Избыточная масса тела, эндокринные сдвиги в период полового созревания, беременности и климакса.
? Перенесенные травмы, острые респираторные вирусные и бактериальные инфекции, другие заболевания.
? Условия ухудшающейся социально-экономической и экологической обстановки.
Критерии метеопатий
? Замедление приспособления к изменениям погоды или пребыванию других климатических условиях
? Ухудшение самочувствия при изменении погоды или пребывании в других климатических условиях
? Стереотипные реакции самочувствия на однотипные изменения погоды
? Сезонное ухудшение самочувствия или обострение имеющихся заболеваний
? Доминирование среди возможных изменений самочувствия погодных или климатических факторов
Фазы развития метеопатий
? появление с изменением погоды сигнальных раздражителей в виде электромагнитных импульсов, инфразвуковых сигналов, изменения содержания кислорода в воздухе, др.
? атмосферно-физический погодный комплекс при прохождении атмосферного фронта с установлением неблагоприятной погоды
? вызванные сменой погоды последовые метеотропные реакции с изменениями в состоянии организма
? предчувствие смены погоды,
? ухудшение самочувствия,
? снижение активности,
? депрессивные расстройства,
? неприятные ощущения (в том числе болезненные) в разных органах и системах,
? отсутствие других причин ухудшения состояния или обострения болезни,
? повторяемость признаков при перемене климата или погоды,
? быстрое обратное развитие признаков при улучшении погоды,
? непродолжительное по времени проявление признаков
? отсутствие признаков при благоприятной погоде.
Три степени метеопатий
? легкая (степень 1) – незначительное субъективное недомогание при резких изменениях погоды
? средней степени (степень 2) – на фоне субъективного недомогания изменения со стороны вегетативной нервной и сердечнососудистой систем, обострение имеющихся хронических заболеваний
? тяжелой степени (степень 3) – резко выраженные субъективные нарушения (общая слабость, головные боли, головокружения, шум и звон в голове и/или повышенная возбудимость, раздражительность, бессонница и/или изменения артериального давления, боль и ломота в суставах, мышцах, др.) с обострением имеющихся заболеваний.
Метеопатии в МКБ-10
? В МКБ 10 нет специального раздела, посвященного метеопатиям. И, тем не менее, место им в ней отведено, так как метеопатии своей природой имеют особую (дезадаптивную), но реакцию организма человека на стресс.
? F43.0 – острая реакция на стресс
? F43.2 – расстройства приспособительных реакций
Наиболее частые метеопатические симптомокомплексы
? Церебральный – раздражительность, общее возбуждение, диссомнии, головные боли, расстройства дыхания
? Вегетативное соматоформное растройство – колебания артериального давления, вегетативные нарушения, др.
? Ревматоидный – общая утомляемость, усталость, боли, воспалительные явления со стороны опорно-двигательного аппарата
? Кардиореспираторный – кашель, увеличение частоты сердечных сокращений и частоты дыхания
? Диспепсический – неприятные ощущения в области желудка, правом подреберье, по ходу кишечника; тошнота, нарушения аппетита, стул
? Иммунный – снижение иммунитета, простудные заболевания, грибковая инфекция
? Кожно-аллергический – кожный зуд, кожные высыпания, эритема, другие кожно-аллергические изменения
? Геморрагический – кровоточивые высыпания на коже, кровотечения из слизистых, приливы крови к голове, повышенное кровенаполнение конъюнктив, носовые кровотечения, изменением клинических показателей крови.
Частота ведущих метеопатий по мере убывания
? астения – 90%
? головная боль, мигрень, респираторные нарушения – 60 %
? вялость, апатия -50%
? быстрая утомляемость – 40%
? раздражительность, депрессия– 30%
? понижение внимания, головокружение, боли в костях и суставах- 25%
? желудочно-кишечные расстройства – 20%.
Соматические заболевания и состояния с высоким риском метеопатий
? Аллергия сезонная
? Аритмии сердца
? Артериальная гипертензия
? Артрит (любого сустава)
? Беременность
? Болезнь Бехтерева
? Бронхиальная астма
? Заболевания придатков
? Дерматомиозит
? Желчекаменная болезнь
? Заболевания щитовидной железы
? Ишемическая болезнь сердца
? Климакс
? Мигрень
? Мигрень
Сердечнососудистые заболевания
? Данная категория лиц дает самую высокую обращаемость за скорой медицинской помощью – 50% обращений за сутки в дни резких изменений погоды по сравнению с индифферентными днями.
? Характерна прямая связь (95% совпадений) между формированием неблагоприятных типов погоды и развитием метеотропных реакций.
? Чаще всего головные боли, головокружение, шум в ушах, боли в области сердца, нарушение сна. Нередко внезапное повышение артериального давления. Возможны изменения системы свертывания крови, морфологии кровяных клеток, другие биохимические сдвиги, нарушения функции сердечной мышцы.
? Характерны появление или усиление стенокардических болей, кардиалгий, различных нарушений сердечного ритма, неустойчивость артериального давления. Высокий рист ишемических атак и инфарктов на разных уровнях.
Бронхолегочные заболевания
? Метеопаты с бронхолегочными заболеваниями составляют до 60% среди взрослых и 70% – среди детей.
? Почти четверть обострений бронхолегочных заболеваний вызвана воздействием погодных факторов, прежде всего, колебаниями атмосферного давления и относительной влажности воздуха, и усиливается при резком похолодании, сильном ветре, высокой влажности, грозовых явлениях.
? Частота метеотропных реакций в дни прохождения холодных фронтов увеличивается более, чем на треть.
? Метеопатические реакции проявляются общим недомоганием, слабостью, появлением или усилением кашля, субфебрильной температуры, развитием одышки, удушья, снижением жизненной емкости легких, других показателей функции внешнего дыхания.
? Почти в половине случаев погодные факторы являются причиной обострения бронхиальной астмы.
Нервные и психические заболевания
? У трети лиц с нервными и психическими заболеваниями обострения четко «привязаны» к погодным факторам. На изменения погоды чаще реагируют также лица с ослаблением основных процессов высшей нервной деятельности, разного рода соматоформными вегетативными расстройствами еще до развития соматической патологии.
? Характерна сезонная зависимость частоты обострений: повышение осенью – весной и снижение – летом.
? Влияние погодных факторов более выражено у лиц с маниакально-депрессивными психозами, чем с шизофренией. Максимум обострений в депрессивной фазе приходится на май-август, и маниакальной – ноябрь- февраль.
? При дегенеративных заболеваниях позвоночника (остеохондрозе, радикулите, др.) и крупных суставов резкое похолодание, равно как и ветреная погода, часто является причиной развития и/или усиления болевого синдрома и его эквивалентов. Нередкими являются общая слабость, головокружение, ощущение разбитости, снижение работоспособности, повышенная раздражительность и утомляемость, чувство онемения и слабость пальцев кистей и стоп, боли и утренняя скованность в других суставах, влекущие к снижению работоспособности.
Заболевания органов пищеварения
? Повышенная метеозависимость характерна для хронических заболеваний органов пищеварения: гастрит, гастродуоденит, язвенная болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, панкреатит, разные формы холецистита, др.
? С резкими изменениями погоды связаны возникновение или усиление болей в соответствующих частях области живота, развитие диспепсий с такими признаками, как изжога, тошнота, отрыжка и даже рвота на фоне ухудшения общего самочувствия и снижения работоспособности.
? При тяжелых хронических заболеваниях возможны более тяжелые нарушения, как, например, обострение язвенного процесса с высоким риском кишечного кровотечения, др.
? Не менее, чем у 1/5 находящихся на лечении в стационаре резко изменяющиеся погодные факторы являются причиной развития обострений и более тяжелого протекания заболеваний с ухудшением клинического состояния.
Заболевания органов мочевыделительной системы
? Как и большинство иных соматических заболеваний, заболевания мочевыделительной системы в своем большинстве имеют воспалительную природу, либо связаны с воспалительными процессами, и потому характеризуются четкой метеопатической «привязанностью» с обострениями в переходные осенне-зимний и зимне-весенний периоды.
? Примеры: гломеруло- и пиелонефрит, метеопатические реакции со стороны которых проявляются головной болью, слабостью, повышением артериального давления, отеками, признаками интоксикации, развитием или усилением расстройств мочеиспускания.
Геморрагические заболевания
Главными метеорологическими климатообразующими факторами являются масса и химический состав атмосферы.
Масса атмосферы определяет ее механическую и тепловую инерцию, ее возможности как теплоносителя, способного передавать тепло от нагретых областей к охлажденным. Без атмосферы на Земле существовал бы «лунный климат», т.е. климат лучистого равновесия.
Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, одни из которых имеют почти постоянную концентрацию, другие – переменную. Кроме того, в атмосфере содержатся различные жидкие и твердые аэрозоли, которые также имеют существенное значение в формировании климата.
Основными составляющими атмосферного воздуха являются азот, кислород и аргон. Химический состав атмосферы остается постоянным примерно до высоты 100 км, выше начинает сказываться гравитационное разделение газов и относительное содержание более легких газов увеличивается.
Для климата особенно важны переменные по содержанию термодинамически активные примеси, оказывающие большое влияние на многие процессы в атмосфере, такие как вода, диоксид углерода, озон, диоксид серы и диоксид азота.
Яркий пример термодинамически активной примеси – вода в атмосфере. Концентрация этой воды (удельная влажность, к которой в облаках добавляется удельная водность) весьма изменчива. Водяной пар вносит ощутимый вклад в плотность воздуха, стратификацию атмосферы и особенно во флуктуации и турбулентные потоки энтропии. Он способен конденсироваться (или сублимироваться) на имеющихся в атмосфере частицах (ядрах), образуя облака и туманы, а также выделяя большие количества тепла. Водяной пар и особенно облачность резко влияют на потоки коротковолнового и длинноволнового излучений в атмосфере. Водяной пар обусловливает и парниковый эффект, т.е. способность атмосферы пропускать солнечную радиацию и поглощать тепловое излучение подс-тилающей поверхности и нижележащих атмосферных слоев. Благодаря этому температура в атмосфере растет с глубиной. Наконец, в облаках может иметь место коллоидальная неустойчивость, вызывающая коагуляцию облачных частиц и выпадение осадков.
Другой важной термодинамически активной примесью является углекислый газ, или диоксид углерода. Он вносит существенный вклад в парниковый эффект, поглощая и переизлучая энергию длинноволновой радиации. В прошлом могли происходить значительные колебания в содержании углекислого газа, что должно было отразиться на климате.
Влияние твердых искусственных и естественных аэрозолей, содержащихся в атмосфере, еще недостаточно хорошо изучено. Источниками твердых аэрозолей на Земле являются пустыни и полупустыни, области активной вулканической деятельности, а также промышленно развитые районы.
Океан также поставляет незначительное количество аэрозолей – частичек морской соли. Крупные частицы сравнительно быстро выпадают из атмосферы, тогда как самые мелкие остаются в атмосфере длительное время.
Аэрозоль влияет на потоки лучистой энергии в атмосфере несколькими путями. Во-первых, частицы аэрозоля облегчают образование облаков и тем самым увеличивают альбедо, т.е. долю отраженной и безвозвратно потерянной для климатической системы солнечной энергии. Во-вторых, аэрозоль рассеивает значительную часть солнечной радиации, так что часть рассеянной радиации (очень небольшая) также теряется для климатической системы. Наконец, некоторая часть солнечной энергии поглощается аэрозолями и переизлучается как к поверхности Земли, так и в космос.
В течение долгой истории Земли количество естественного аэрозоля существенно колебалось, поскольку известны периоды повышенной тектонической активности и, наоборот, периоды отно-сительного затишья. Были и такие периоды в истории Земли, когда в жарких сухих климатических поясах располагались значительно более обширные массивы суши и, наоборот, в этих поясах преобладала океаническая поверхность. В настоящее время, как и в случае углекислого газа, все большее значение приобретает искусственный аэрозоль – продукт хозяйственной деятельности человека.
К термодинамически активным примесям относится также озон. Он присутствует в слое атмосферы от поверхности Земли до высоты 60–70 км. В самом нижнем слое 0–10 км его содер-жание незначительно, затем оно быстро увеличивается и достигает максимума на высоте 20–25 км. Далее содержание озона быстро уменьшается, и на высоте 70 км оно уже в 1000 раз меньше, чем даже у поверхности. Такое вертикальное распределение озона связано с процессами его образования. Озон образуется в основном в результате фотохимических реакций под действием несущих высокую энергию фотонов, принадлежащих крайней ультрафиолетовой части солнечного спектра. При этих реакциях появляется атомарный кислород, который соединяется затем с молекулой кислорода и образует озон. Одновременно происходят реакции распада озона при поглощении им солнечной энергии и при соударениях его молекул с атомами кислорода. Эти процессы вместе с процессами диффузии, перемешивания и переноса приводят к описанному выше равновесному вертикальному профилю содержания озона.
Несмотря на столь незначительное содержание, его роль исключительно велика и не только для климата. Благодаря исключительно интенсивному поглощению лучистой энергии при процессах его образования и (в меньшей степени) распадания, в верхней части слоя максимального содержания озона – озоносферы – происходит сильное разогревание (максимум содержания озона находится несколько ниже, куда он попадает в результате диффузии и перемешивания). Из всей солнечной энергии, падающей на верхнюю границу атмосферы, озон поглощает около 4%, или 6·10 27 эрг/сут. При этом озоносфера поглощает ультрафиолетовую часть излучения с длиной волны менее 0,29 мкм, которая оказывает губительное действие на живые клетки. При отсутствии этого озонного экрана, по-видимому, не могла бы возникнуть жизнь на Земле, по крайней мере в известных нам формах.
Океан, являющийся неотъемлемой частью климатической системы, играет в ней исключительно важную роль. Первичным свойством океана, так же как и атмосферы, является масса. Однако для климата существенно и то, на какой части поверхности Земли эта масса размещается.
Среди термодинамически активных примесей в океане можно назвать растворенные в воде соли и газы. Количество растворенных солей влияет на плотность морской воды, которая при данном давлении зависит, таким образом, не только от температуры, но и от солености. Это значит, что соленость наряду с температурой определяет плотностную стратификацию, т.е. делает ее в одних случаях устойчивой, а в других приводит к конвекции. Нелинейная зависимость плотности от температуры может приводить к любопытному явлению, получившему название уплотнения при смешении. Температура максимальной плотности пресной воды равна 4°С, более теплая и более холодная вода имеет меньшую плотность. При перемешивании двух объемов таких более легких вод смесь может оказаться более тяжелой. Если ниже окажется вода с меньшей плотностью, то перемешанная вода может начать погружаться. Однако область температур, при которых это явление происходит, в пресной воде очень узкая. Наличие растворенных солей в океанской воде увеличивает вероятность такого явления.
Растворенные соли изменяют многие физические характеристики морской воды. Так, коэффициент термического расширения воды увеличивается, а теплоемкость при постоянном давлении уменьшается, понижается температура замерзания и максимальной плотности. Соленость несколько понижает упругость насыщающего пара над водной поверхностью.
Важная способность океана – возможность растворять большое количество углекислого газа. Это делает океан емким резервуаром, который в одних условиях может поглощать избыток атмос-ферного углекислого газа, в других – выделять углекислый газ в атмосферу. Значение океана как резервуара углекислоты еще более возрастает из-за существования в океане так называемой карбонатной системы, которая подключает огромные количества углекислого газа, содержащегося в современных отложениях известняков.
| Оглавление |
|---|
| Климатология и метеорология |
| ДИДАКТИЧЕСКИЙ ПЛАН |
| Метеорология и климатология |
| Атмосфера, погода, климат |
| Метеорологические наблюдения |
| Применение карт |
| Метеорологическая служба и Всемирная Метеорологическая Организация (ВМО) |
| Климатообразующие процессы |
| Астрономические факторы |
| Геофизические факторы |
| Метеорологические факторы |
| О солнечной радиации |
| Тепловое и лучистое равновесие Земли |
| Прямая солнечная радиация |
| Изменения солнечной радиации в атмосфере и на земной поверхности |
| Явления, связанные с рассеянием радиации |
| Суммарная радиация, отражение солнечной радиации, поглощенная радиация, ФАР, альбедо Земли |
| Излучение земной поверхности |
| Встречное излучение или противоизлучение |
| Радиационный баланс земной поверхности |
| Географическое распределение радиационного баланса |
| Атмосферное давление и барическое поле |
| Барические системы |
| Колебания давления |
| Ускорение воздуха под действием барического градиента |
| Отклоняющая сила вращения Земли |
| Геострофический и градиентный ветер |
| Барический закон ветра |
| Фронты в атмосфере |
| Тепловой режим атмосферы |
| Тепловой баланс земной поверхности |
| Суточный и годовой ход температуры на поверхности почвы |
| Температуры воздушных масс |
| Годовая амплитуда температуры воздуха |
| Континентальность климата |
| Облачность и осадки |
| Испарение и насыщение |
| Влажность |
| Географическое распределение влажности воздуха |
| Конденсация в атмосфере |
| Облака |
| Международная классификация облаков |
| Облачность, ее суточный и годовой ход |
| Осадки, выпадающие из облаков (классификация осадков) |
| Характеристика режима осадков |
| Годовой ход осадков |
| Климатическое значение снежного покрова |
| Химия атмосферы |
| Химический состав атмосферы Земли |
| Химический состав облаков |
Из всех метеорологических факторов наибольшее значение для портостроения, эксплуатации портов и судоходства имеют: ветер, туманы, осадки, влажность и температура воздуха, температура воды. Ветер. Ветровой режим характеризуется направлением, скоростью, продолжительностью и повторяемостью. Знание ветрового режима особенно важно при строительстве портов на морях и водохранилищах. От ветра зависят направление и интенсивность волнения, которые определяют компоновку внешних устройств порта, их конструкцию и направление водных подходов к порту.Господствующее направление ветра должно также учитываться при взаимном расположении причалов с разными грузами, для чего строится ветровая диаграмма (Роза ветров)
Диаграмма строится в следующей последовательности:
Все ветры разбивают по скорости на несколько групп (ступенями 3 –5 м/сек)
1-5; 6-9; 10-14; 15-19; 20 и более.
Для каждой группы определяют процент повторяемости от общего числа всех наблюдений для данного направления:
В морской практике скорость ветра принято выражать в баллах(см. МТ-2000).
Температура воздуха и воды. Температуру воздуха и воды измеряют на гидрометеостанциях в те же сроки, что и параметры ветра. Данные измерений оформляют в виде годовых графиков хода температуры. Основное значение этих данных для портостроения состоит в том, что они определяют сроки замерзания и вскрытия бассейна, от чего зависит длительность навигации. Туманы. Туманы возникают в тех случаях, когда упругость водяного пара в атмосфере достигает упругости насыщенного пара. В этом случае водяной пар конденсируется на частицах пыли или поваренной соли (на морях и океанах) и эти скопления в воздухе мельчайших капель воды образуют туман. Несмотря на развитие радиолокации, движение судов в тумане все же ограничено.При очень густом тумане, когда уже на расстоянии нескольких десятков метров не видны даже крупные предметы, иногда приходится прекращать и перегрузочные работы в портах. В речных условиях туманы довольно кратковременны и быстро рассеиваются, а в некоторых морских портах они бывают затяжными и держатся неделями. Исключительным в этом отношении является о. Ньюфаундленд, в районе которого летние туманы иногда держатся 20 дней и более. В некоторых отечественных морских портах на Балтийском и Черном морях, а также на Дальнем Востоке в году бывает 60-80 дней с туманами. Осадки. Атмосферные осадки в виде дождя и снега следует учитывать при проектировании причалов, на которых перегружаются грузы, боящиеся влаги. В этом случае необходимо предусматривать специальные устройства, предохраняющие место перегрузки от осадков, или при оценке расчетного суточного грузооборота учитывать неизбежные перерывы в работе причалов. При этом имеет значение не столько общее количество осадков, как число дней с осадками. В этом отношении одним из “неудачных” портов является Санкт-Петербургский, где при общем количестве осадков около 470 мм в год в отдельные годы бывает более 200 дней с осадками. Данные об осадках получают от Госметеослужбы РФ.Также, значение размеров осадков необходимо для определения количества ливневых вод, подлежащих организованному отводу с территории причалов и складов через специальную ливневую канализацию.
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
физические свойства атмосферы, определяющие погоду и климат (или микроклимат) и оказывающие влияние на состояние организма.
Медицинские термины. 2012
Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:
- ФАКТОРЫ
СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ НЕЦЕНОВЫЕ - см. НЕЦЕНОВЫЕ ФАКТОРЫ СПРОСА И ПРЕДЛОЖЕНИЯ … - ФАКТОРЫ в Словаре экономических терминов:
ПРОИЗВОДСТВА ПЕРВИЧНЫЕ -см. ПЕРВИЧНЫЕ ФАКТОРЫ … - ФАКТОРЫ в Словаре экономических терминов:
ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫЕ - см ПЕРВИЧНЫЕ ФАКТОРЫ ПРОИЗВОДСТВА … - ФАКТОРЫ в Словаре экономических терминов:
ПРОИЗВОДСТВА - используемые в производстве ресурсы, от которых в определяющей степени зависит объем выпускаемой продукции. К ним относятся земля, труд, … - ФАКТОРЫ в Словаре экономических терминов:
ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ - см ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ … - ФАКТОРЫ в Словаре экономических терминов:
- условия, причины, параметры, показатели, оказывающие влияние на экономический процесс и результат этого процесса. Например, к Ф., влияющим на производительность … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ в Большом российском энциклопедическом словаре:
МЕТЕОРОЛОЃИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, характеристики состояния атмосферы и атм. процессов: темп-ра, давление, влажность воздуха, ветер, облачность и осадки, дальность видимости, туманы, грозы … - ФАКТОРЫ РИСКА УХУДШЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ в Энциклопедии трезвого образа жизни:
— факторы поведенческого, биологического, генетического, социального характера, факторы связанные с загрязнением окружающей среды, природно-климатическими условиями, которые в наибольшей степени увеличивают … - АНТРОПОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ в Медицинских терминах:
(антропо- + греч. -genes порожденный; син.: антропоургические факторы среды, хозяйственно-бытовые факторы среды) факторы окружающей среды, возникновение которых обусловлено деятельностью человека, … - ТЕРМОМЕТРЫ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ
метеорологические, группа термометров жидкостных специальной конструкции, предназначенных для метеорологических измерений главным образом на метеорологических станциях. Различные Т. м. в зависимости … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СЪЕЗДЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
съезды, научные собрания специалистов в области метеорологии. В России 1-й и 2-й М. с. состоялись в Петербурге в … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
приборы, приборы и установки для измерения и регистрации значений метеорологических элементов. М. п. предназначены для работы в естественных … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ОРГАНИЗАЦИИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
организации международные, организации, создаваемые для международного сотрудничества в области метеорологии. Основные М. о. - Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Наряду с … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ЖУРНАЛЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
журналы (точнее метеорологические и климатологические журналы), периодические научные издания, освещающие вопросы метеорологии, климатологии и гидрологии. В СССР наиболее известными и … - АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
Земли (от греч. atmos - пар и sphaira - шар), газовая оболочка, окружающая Землю. А. принято считать ту область вокруг … - СТАНЦИИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ
см. Метеорологические … - ПРОМЫШЛЕННЫЕ ФАКТОРЫ ОПАСНОСТИ в Словаре Кольера:
любые факторы, связанные с производством и способные оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека. Условия окружающей среды, вещества или нагрузки, связанные … - БИОДЕТЕРМИНИЗМ в Словаре Терминов гендерных исследований.:
(биологический детерминизм) - принцип рассмотрения явлений, при котором определяющими для характеристик человека, в данном случае гендерных или половых, считаются биологические … - ТОЛЬ ЭДУАРД
Толь (Эдуард, барон) - зоолог, геолог и путешественник, родился в 1858 г. в Ревеле, изучал с 1877 по 1882 г. … - РОССИЯ, РАЗД. МЕТЕОРОЛОГИЯ в Краткой биографической энциклопедии:
Ретеорологические наблюдения в России начались, по словам первого их историка, К.С. Веселовского, - около средины XVIII столетия: для Петербурга … - ПРЖЕВАЛЬСКИЙ НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ в Краткой биографической энциклопедии:
Пржевальский (Николай Михайлович) - известный русский путешественник, генерал-майор. Родился в 1839 г. Отец его, Михаил Кузьмич, служил в русской армии. … - ЖЕЛЕЗНОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ в Краткой биографической энциклопедии:
Железнов (Николай Иванович 1816 - 1877) - выдающийся ботаник и агроном. Среднее образование он получил в тогдашнем горном корпусе, а … - РАК ОБОДОЧНОЙ И ПРЯМОЙ КИШОК в Медицинском словаре.
- в Медицинском словаре:
- в Медицинском словаре:
- БОЛЕЗНЬ ЯЗВЕННАЯ ПЕПТИЧЕСКАЯ в Медицинском словаре:
- АНЕМИЯ ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ в Медицинском словаре:
- РАК ОБОДОЧНОЙ И ПРЯМОЙ КИШОК в Медицинском большом словаре.
- НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ПОЧЕЧНАЯ ОСТРАЯ
Острая почечная недостаточность (ОПН) - внезапно возникшее патологическое состояние, характеризующееся нарушением функции почек с задержкой выведения из организма продуктов азотистого … - НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ПЕЧЁНОЧНОКЛЕТОЧНАЯ в Медицинском большом словаре:
Печёночноклеточная недостаточность (ПКН) - термин, объединяющий различные нарушения функций печени, варьирующие от лёгких субклинических проявлений до печёночной энцефалопатии и комы. … - БОЛЕЗНЬ ЯЗВЕННАЯ ПЕПТИЧЕСКАЯ в Медицинском большом словаре:
Термины язва, язвенная болезнь, пептическая язвенная болезнь применяют по отношению к группе заболеваний ЖКТ, характеризующихся образованием участков деструкции слизистой оболочки … - АНЕМИЯ ГЕМОЛИТИЧЕСКАЯ в Медицинском большом словаре:
Гемолитйческие анемии - большая группа анемий, характеризующихся снижением средней продолжительности жизни эритроцитов (в норме 120 дней). Гемолиз (разрушение эритроцита) может … - ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
анализ, раздел статистического анализа многомерного,. объединяющий методы оценки размерности множества наблюдаемых переменных посредством исследования структуры ковариационных или корреляционных матриц. … - РАДИОМЕТЕОРОЛОГИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
наука, в которой изучается, с одной стороны, влияние метеорологических условий в тропосфере и стратосфере на распространение радиоволн (главным образом УКВ), … - МЕТЕОРОЛОГИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
сельскохозяйственная, агрометеорология, прикладная метеорологическая дисциплина, изучающая метеорологические, климатические и гидрологические условия, имеющие значение для сельского хозяйства, в их взаимодействии с … - МЕТЕОРОЛОГИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от греч. meteoros - поднятый вверх, небесный, meteora - атмосферные и небесные явления и...логия) , наука об атмосфере … - МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
обсерватория, научно-техническое учреждение, в котором ведут метеорологические наблюдения и исследования метеорологического режима на территории области, края, республики, страны. Некоторые … - КОСМОНАВТИКА в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение), полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение … - ИСПАРИТЕЛЬ (В МЕТЕОРОЛОГИИ) в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
эвапорометр (в метеорологии), прибор для измерения испарения с поверхности водоёмов и почвы. Для измерения испарения с поверхности водоёмов в СССР … - ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
Спутники Земли (ИСЗ), космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Земли и предназначенные для решения научных и прикладных задач. Запуск … - ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ЖИВОТНЫХ в Большой советской энциклопедии, БСЭ.
- ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
станция, учреждение, ведущее метеорологические и гидрологические наблюдения над состоянием погоды, режимом океанов, морей, рек, озёр и болот. В зависимости … - БИОЛОГИЯ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
(от био... и...логия) , совокупность наук о живой природе. Предмет изучения Б. - все проявления жизни: строение и … - АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
приборы, приборы для измерений в свободной атмосфере на различных высотах температуры, давления и влажности воздуха, а также солнечной радиации, высоты … - АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:
хозяйственной деятельности социалистических предприятий (экономический анализ работы предприятий), комплексное изучение хозяйственной деятельности предприятий и их объединений с целью повышения её … - ХАРЬКОВСКАЯ ГУБЕРНИЯ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
I находится между 48°З1" и 51°16" с. ш. и между 33°50" и 39°50" в. д.; она представляет собой удлиненную с … - ФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:
по своему названию "физическая" обсерватория должна бы иметь своей целью всевозможные физические наблюдения, среди которых метеорологические составляли бы только одну …