Анализ показателей биоклиматического комфорта Дальневосточного федерального округа

Дальневосточный федеральный округ (ДФО) – особенный макрорегион. Это крупнейший по размерам территории субъект Российской Федерации, его площадь составляет 6 952 555 км² (40,6% площади страны). Он характеризуется не только большой площадью занимаемой территории, но и сложным рельефом, богатыми водными ресурсами, разнообразием климатических зон и суровостью климата в большинстве своих субъектов [1][2][3]. В последнее десятилетие Дальний Восток активно развивается, происходят масштабные изменения, что сопровождается ростом промышленного и сельскохозяйственного производства, развитием науки и образовательной деятельности. В свою очередь, это требует оперативных научно обоснованных мер по укреплению и сохранению здоровья населения.

Как известно, климат является одним из важнейших факторов среды обитания, формирующим все аспекты жизнедеятельности, в том числе состояние здоровья населения [4][5]. Климатические особенности территорий определяются комплексом географических детерминант, таких как широта и долгота, высота над уровнем моря, соотношение суши и крупных водных объектов, характер рельефа местности и пр. [4]. Кроме того, климатические факторы имеют свойство эмергентности, т. е. в своей совокупности могут усиливать или ослаблять как оздоровительный, так и патогенный эффект [6]. Оценка биоклиматического комфорта среды как составляющей природно-ресурсного потенциала регионов имеет большое значение для мер профилактики и медицинского обслуживания населения, организации режимов труда и отдыха трудоспособного населения и режимов обучения детей и подростков, проживающих на данной территории [7][8]. Поэтому изменения климата и степень его влияния на организм человека на сегодняшний день рассматриваются как одна из актуальных тематик.

Цель исследования заключалась в изучении уровня биоклиматического комфорта в субъектах Дальневосточного федерального округа.

Материалы и методы

Для реализации цели проведено ретроспективное аналитическое исследование, основанное на системном анализе климатических данных в 11 субъектах ДФО в период с 2013 по 2023 год. Данные были получены из открытых общедоступных архивных источников климата и погоды федерального государственного бюджетного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – Мировой центр данных» [9]. Интегральная оценка климатических особенностей территорий макрорегиона базировалась на изучении среднегодовых значений биоклиматического индекса суровости климатического режима (БИСКР) и нормальной эквивалентно-эффективной температуры (НЭЭТ), рассчитанных по общеизвестным формулам [6][7]. Выполнена оценка уровня и динамики указанных показателей.

Статистическая обработка материала заключалась в проверке анализируемых выборок с помощью проверки анализируемых выборок на нормальность распределения с помощью критериев Шапиро – Уилка и Колмогорова – Смирнова, анализа динамики показателей биоклиматического комфорта по показателю темпа прироста (убыли) (Тпр), ее выраженности и устойчивости. Оценка выраженности тенденции оценена в соответствии с общепринятой градацией темпа роста (снижения) уровня данного показателя, предложенной В.Д. Беляковым и соавт., 1981: при Тпр. (уб.) от 0 до 1% – тенденция отсутствует (стабильна), при Тпр. (уб.) от 1,1 до 5% – тенденция умеренная, при Тпр. (уб.) более 5% – тенденция выраженная. Устойчивость тенденции динамики первичной заболеваемости оценивалась по коэффициенту корреляции рангов Ч. Спирмена (R). Сравнивались выравненные значения показателя и номера периодов по хронологическому порядку: чем выше был коэффициент корреляции, тем тенденция отмечалась устойчивее: < 0,3 – слабая, 0,3–0,5 – умеренная, 0,5–0,7  – средняя, 0,7–0,9 – высокая, > 0,9 – очень высокая [10]. Были рассчитаны средние арифметические значения анализируемых показателей (M), стандартные ошибки среднего значения (m). При статистической обработке полученных материалов использован пакет прикладных программ Statistica 10.0 в операционной среде Windows-2010.

Результаты

В результате исследования среднемноголетнего уровня БИСКР определено, что все субъекты Дальнего Востока находились в диапазонах компенсируемого и некомпенсируемого дискомфорта. Лидирующие ранговые места по уровню биоклиматического комфорта занимали Приморский край, Еврейская автономная и Амурская области, Хабаровский край. Наименьшие, т. е. наихудшие, значения анализируемого показателя отмечались в Республике Саха (Якутия), Магаданской области и Чукотском автономном округе (табл. 1).

Изучение среднемноголетних значений НЭЭТ показало, что большая часть субъектов макрорегиона характеризовались сильным холодовым стрессом. Лишь четыре региона находились в зоне умеренного холодового стресса и один – в зоне исключительного стресса. Первое и второе ранговые места по уровню биоклиматического комфорта, как и в первом случае, занимали Приморский край и Еврейская автономная область, третье место – Республика Бурятия. По показателю НЭЭТ Амурская область и Хабаровский край переместились на четвертое и шестое ранговые места соответственно. Наихудшие значения НЭЭТ наблюдались в аналогичных регионах, что и при анализе показателя БИСКР. Вместе с тем Магаданская область и Республика Саха (Якутия) сместили свои позиции относительно друг друга (табл. 1).

Анализ динамики БИСКР выявил, что в анализируемом периоде в ДФО наиболее стабильны были 2014, 2015 и 2017 годы. Так, в 2014 г. отмечался умеренный рост показателя только в Чукотском автономном округе (Тпр. (уб.) = 2,1%) и Приморском крае (Тпр. (уб.) = 1,1%). В 2015 году наблюдалось умеренное снижение БИСКР в указанных субъектах (Тпр. (уб.) = -1,6% и Тпр. (уб.) = -3,1% соответственно) и умеренный рост в Республике Бурятия (Тпр. (уб.) = 3,3%). В 2017 году лишь в Хабаровском крае было установлено умеренное снижение анализируемого показателя (Тпр. (уб.) = -1,1%). Наиболее благоприятным по уровню биоклиматического комфорта был 2019 год, а наименее  – 2016 и 2021 годы. А именно, в 2019 году отмечалось увеличение анализируемого показателя в Республике Бурятия (Тпр. (уб.) = 1,9%), Забайкальском крае (Тпр. (уб.) = 2,7%), Магаданской области (Тпр. (уб.) = 1,3%) и Приморском крае (Тпр. (уб.) = 1,1%) на фоне стабильности в других регионах. В 2016 году в пяти регионах отмечалось умеренное снижение уровня БИСКР (Тпр. (уб.) = -1,1...-3,4%) и рост – в Чукотском автономном округе (Тпр. (уб.) = 1,1%), 2021 году – уменьшение уровня показателя во всех регионах (Тпр. (уб.) = -1,2...-4,5%), за исключением Приморского края и Сахалинской области, в которых он существенно не изменился. В 2018, 2020 и 2022 годах умеренные изменения БИСКР отмечались в четырех субъектах макрорегиона, однако совокупность этих регионов и направление тенденций анализируемого показателя в них отличалась вариабельностью. 2023 год отличался разнообразием изменчивости уровня БИСКР: в трех регионах показатель увеличился (Тпр. (уб.) = 2,1–3,7%), в четырех – снизился (Тпр. (уб.) = -1,6...-7,1%) и в четырех – остался стабилен. Наибольшая изменчивость уровня биоклиматического комфорта отмечалась в Республике Бурятия, Чукотском автономном округе, Приморском и Хабаровском краях. В остальных регионах преобладали периоды данного показателя, при этом наибольшее постоянство отмечалось в Сахалинской области, где наблюдался умеренный рост БИСКР только в 2018 (Тпр. (уб.) = 1,4%) и в 2023 (Тпр. (уб.) = 2,1%) годах. Вместе с тем Тпр. (уб.) ср. во всех регионах составлял от -0,82 до 0,01%, что свидетельствует о стабильности уровня БИСКР в анализируемом периоде в субъектах ДФО (табл. 2).

Изучение динамики НЭЭТ показало большую изменчивость показателя и спорадическую стабильность в охваченном периоде. Наиболее благоприятными, когда в субъектах ДФО преобладало умеренное и выраженное уменьшение данного показателя, были 2014, 2017, 2019 и 2020 годы. Так, в 2014 году отмечалось снижение НЭЭТ в восьми регионах (Тпр. (уб.) = -2,0...- 10,9%), в 2017, 2019, 2020 годы – в семи регионах (Тпр. (уб.) = -1,9...-7,7%), (Тпр. (уб.) = -1,9...- 14,6%) и (Тпр. (уб.) = -1,6...-10,5%) соответственно). Рост НЭЭТ в 2014 году отмечался в Амурской области округе (Тпр. (уб.) = 2,3%), в 2017 году – в Приморском (Тпр. (уб.) = 4,5%) и Хабаровском крае (Тпр. (уб.) = 3,0%), в 2019 году – в Камчатском крае (Тпр. (уб.) = 2,9%) и Чукотском автономном округе (Тпр. (уб.) = 2,3%), в 2020 году – в Чукотском автономном округе (Тпр. (уб.) = 5,0%) и Приморском крае (Тпр. (уб.) = 16,5%). Наименее благоприятными, т. е. в которых отмечалось превалирование умеренного и выраженного роста НЭЭТ в регионах, были 2016, 2021 и 2023 годы. 2015 и 2022 годы отличались равномерным соотношением роста и снижения анализируемого показателя. Наиболее благоприятные изменения НЭЭТ отмечались в Сахалинской области, где увеличение показателя наблюдалось лишь в 2018 году (Тпр. (уб.) = 1,6%). Тпр. (уб.) ср. показал умеренную тенденцию снижения НЭЭТ в изучаемом периоде в Еврейской автономной области (Тпр. (уб.) ср.= -1,06), Приморском крае (Тпр. (уб.) ср.= -1,50) и Сахалинской области (Тпр. (уб.) ср.= -1,53) (табл. 3).

Оценка устойчивости тенденции показателя БИСКР была очень высокой в Амурской области (R = -0,95), высокой – в Республике Бурятия (R = -0,73), Еврейской автономной области (R = -0,85), Сахалинской области (R = 0,75), средней – в Республике Саха (Якутия) (R = -0,52), Чукотском автономном округе (R = -0,62), в остальных регионах – умеренной и слабой (R = -0,49 –0,17). Устойчивость тенденции НЭЭТ оценивалась как высокая только в Сахалинской области (R = 0,97) и была средней в Республике Бурятия (R = -0,53), Магаданской области (R = -0,67) и Приморском крае (R = 0,51), а в остальных регионах – умеренной и слабой (R = -0,49...0,24) (табл. 4).

Обсуждение полученных данных

В результате исследования были получены сходные данные по обоим анализируемым показателям. А именно, в обоих случаях 2019 год был определен как наиболее благоприятный по уровню биоклиматического комфорта, а 2016 и 2021 гг. – как наихудшие, ранговое распределение субъектов макрорегиона также в целом совпадало. Однако показатель НЭЭТ продемонстрировал большую чувствительность. На наш взгляд, это обусловлено более сильной восприимчивостью к изменчивости параметров, т. к. число детерминант, учитываемых при расчете НЭЭТ, меньше, чем для вычисления БИСКР. Кроме того, исследования Е.А. Григорьевой подтверждают предпочтительность в использовании НЭЭТ для описания суровости биоклиматических условий на Дальнем Востоке [6].

В исследовании А.Ф. Финаева и А.Н. Разуваева были получены аналогичные данные, характеризующие субъекты ДФО по уровню БИСКР. Так, большинство субъектов находились в зоне компенсируемого дискомфорта [8]. При изучении НЭЭТ самые высокие среднегодовые значения данного показателя отмечались в Приморском крае и Еврейской автономной области, а самые низкие – в Республике Саха (Якутия), Магаданской области и Чукотском автономном округе [6], что в полной мере согласуется с проведенным нами исследованием.

Заключение

В настоящем исследовании определена схожесть в ранговом распределении субъектов ДВО по уровню БИСКР и НЭЭТ. Динамика анализируемых показателей характеризовалась неоднородностью, ежегодной изменчивостью показателя и особенностями устойчивости динамики. Выявлены годы с наиболее и наименее благоприятными уровнями климатического комфорта, совпадающими по обоим критериям. Подтверждена большая чувствительность показателя НЭЭТ для оценки суровости климата на Дальнем Востоке. Полученные данные могут послужить научным базисом для дальнейшего изучения региональных факторов риска нарушения здоровья населения.

Конфликт интересов: авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования: авторы заявляют о финансировании проведенного исследования из собственных средств.

Участие авторов: Концепция и дизайн исследования – ОПГ, АКЯ, ЛВТ

Сбор и обработка материала – ОПГ, АКЯ, ГСД, ГАТ

Статистическая обработка – ОПГ, ГСД, ЕПШ

Написание текста – ОПГ, АКЯ, ГАТ

Редактирование – ЛВТ