mesЭкстремальная биомедицинаExtreme Medicine3033-89643033-8972Centre for Strategic Planning of the Federal Medical and Biological Agency10.47183/mes.2022.041mes-221Research ArticleОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕORIGINAL RESEARCHСравнительная оценка влияния погодно-климатических условий в Арктике по биоклиматическим индексамComparative assessment of the impact of weather and climate conditions in the Arctic region by bioclimatic indicesРахмановР. С.RakhmanovR. S.

Рофаиль Салыхович Рахманов

пл. Минина и Пожарского, д. 10/1, г.Нижний Новгород

Rofail Salykhovich Rakhmanov

ploschad Minina i Pozharskog, 10/1, Nizhny Novgorod

raf53@mail.ruНарутдиновД. А.NarutdinovD. A.

Красноярск

Krasnoyarsk

БогомоловаЕ. С.BogomolovaE. S.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

РазгулинС. А.RazgulinS. A.

Нижний Новгород

Nizhny Novgorod

Приволжский исследовательский медицинский университетРоссияPrivolzhsky Research Medical UniversityRussian FederationМедицинская служба войсковой части 73633РоссияMedical service of military unit 73633Russian Federation202230102024244107113Copyright © Рахманов Р.С., Нарутдинов Д.А., Богомолова Е.С., Разгулин С.А., 20242024Рахманов Р.С., Нарутдинов Д.А., Богомолова Е.С., Разгулин С.А.Rakhmanov R.S., Narutdinov D.A., Bogomolova E.S., Razgulin S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.extrememedicine.ru/jour/article/view/221

Влияние на здоровье погодно-климатических условий определяют по одно- или многопараметрическим биоклиматическим индексам. Целью работы было провести сравнительную оценку риска для здоровья на открытой территории в Арктике по биоклиматическим индексам. По данным метеорологического центра "Среднесибирское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (г. Красноярск) за 2010–2022 гг. на мысе Челюскин оценили температуру, интегральный показатель условий охлаждения организма (ИПУОО), ветро-холодовой индекс (ВХИ), эффективную (ЭТ) и эквивалентно-эффективную температуры (ЭЭТ), интегральный индекс теплового комфорта (UTCI). Определено, что температура ВХИ может характеризовать степень холодового риска, установленную по ИПУОО. Периоду критического холодового риска по ИПУОО (ноябрь–апрель) соответствует риск по ВХИ, оцениваемый как «дискомфорт» (прохлада) и «очень холодно», по UTCI — «экстремальный стресс»; по ЭТ — «осторожно — обморожение открытых участков кожи» (более короткий); по ЭЭТ — «угроза обморожения» (более длительный). ИПУОО и UTCI указывают на круглогодичный риск холодовой травмы в условиях мыса Челюскин: по ИПУОО — умеренный (4–6 месяцев) и критический (4–6 месяцев), по UTCI очень сильный (4 месяца), а также очень сильный и экстремальный (8 месяцев). Доказано преимущество использования UТCI для оценки холодового риска для здоровья. Актуализируется вопрос нормирования гигиенических требований к режиму работ на открытой территории или в неотапливаемых помещениях в холодный период года.

There are single and multi parameter bioclimatic indices that enable assessment of the impact of weather and climatic conditions on health of a human being. This study aimed to comparatively assess health risks in the Arctic's open area using the bioclimatic indices. Relying on the data from the Central Siberian Department for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (Krasnoyarsk) that describe the weather on Cape Chelyuskin in 2010–2022, we assessed the temperature, the integral indicator of body cooling conditions (IIBCC), the wind chill factor (WCF), the effective (ET) and the net effective temperature (NET), and the universal thermal climate index (UTCI). It was found that the WCF temperature can characterize the degree of frost risk as established by the IIBCC: the indicator has the critical frost risk period lasting November through April, and the respective risk level by WCF is "discomfort" (coolness) and "very cold", that by UTCI — "extreme stress", by ET — "caution — frostbite of exposed skin" (shorter), by NET — "threat of frostbite" (longer). The IIBCC and the UTCI show that the risk of cold injury in the conditions of Cape Chelyuskin is year-round: according to the IIBCC, its level changes between moderate (4–6 months) and critical (4–6 months), and according to UTCI, it may be very strong (4 months), and very strong and extreme (8 months). We have proven the advantages of UTCI over other integral indicators in assessment of the cold-related health risk and updated the basis for the hygienic requirements regulating practice of work in the open or in unheated enclosed spaces during the cold season.

мыс Челюскинбиоклиматические индексыриск холодовой травмыCape Chelyuskinbioclimatic indicescold injury riskReferencesВеремчук Л. В., Челнокова Б. И. Влияние природно-экологических условий на качество среды обитания человека в Приморском крае. Здоровье населения и среда обитания. 2013; 2 (239): 4–6.Veremchuk LV, Chelnokova BI. Vliyanie prirodno-ehkologicheskix uslovij na kachestvo sredy obitaniya cheloveka v Primorskom krae. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya. 2013; 2 (239): 4–6. Russian.Уянаева А. И., Тупицына Ю. Ю., Рассулова М. А., Турова Е. А., Львова Н. В., Айрапетова Н. С. Влияние климата и погоды на механизмы формирования повышенной метеочувствительности. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2016; 93 (5): 52–57.Uyanaeva AI, Tupicyna YuYu, Rassulova MA, Turova EA, Lvova NV, Ajrapetova NS. Vliyanie klimata i pogody na mexanizmy formirovaniya povyshennoj meteochuvstvitel'nosti. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoj fizicheskoj kul'tury. 2016; 93 (5): 52–57. Russian.Григорьева Е. А., Христофорова Н. К. Биоклимат Дальнего Востока России и здоровье населения. Экология человека. 2019; 5: 4–10. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-5-4-10.Grigoreva EA, Xristoforova NK. Bioklimat Dal'nego Vostoka Rossii i zdorov'e naseleniya. Ehkologiya cheloveka. 2019; 5: 4–10. DOI: 10.33396/1728-0869-2019-5-4-10. Russian.Ревич Б. А., Шапошников Д. А. Особенности воздействия волн холода и жары на смертность в городах с резко-континентальным климатом. Сибирское медицинское обозрение. 2017; (2): 84–90. DOI: 10.20333/2500136-2017-2-84–90.Revich BA, Shaposhnikov DA. Osobennosti vozdejstviya voln xoloda i zhary na smertnost' v gorodax s rezko-kontinental'nym klimatom. Sibirskoe medicinskoe obozrenie. 2017; (2): 84–90. DOI: 10.20333/2500136-2017-2-84-90. Russian.Шапошников Д. А., Ревич Б. А. О некоторых подходах к вычислению рисков температурных волн для здоровья. Анализ риска здоровью. 2018; 1: 22–31. DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.03.Shaposhnikov DA, Revich BA. O nekotoryx podxodax k vychisleniyu riskov temperaturnyx voln dlya zdorov'ya. Analiz riska zdorov'yu. 2018; 1: 22–31. DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.03. Russian.Шатрова Н. В., Шапошников Д. А., Константинов П. И., Ревич Б. А. Определение порогов температурно-зависимой смертности на основе универсального индекса теплового комфорта – UTCI. Анализ риска здоровью. 2019; 3: 83–93. DOI: 10.21668/health.risk/2019.3.10.Shatrova NV, Shaposhnikov DA, Konstantinov PI, Revich BA. Opredelenie porogov temperaturno-zavisimoj smertnosti na osnove universal'nogo indeksa teplovogo komforta — UTCI. Analiz riska zdorov'yu. 2019; 3: 83–93. DOI: 10.21668/health.risk/2019.3.10. Russian.Кнауб Р. В., Игнатьева А. В. Оценка энергетических последствий заболеваемости и смертности людей от климатических изменений на территории Томской области России. Современные исследования социальных проблем. 2015; 4 (48): 466–87.Knaub RV, Ignateva AV. Ocenka ehnergeticheskix posledstvij zabolevaemosti i smertnosti lyudej ot klimaticheskix izmenenij na territorii Tomskoj oblasti Rossii. Sovremennye issledovaniya social'nyx problem. 2015; 4 (48): 466–87. Russian.Синицын И. С., Георгица И. М., Иванова Т. Г. Биоклиматическая характеристика территории в медико-географических целях. Ярославский педагогический вестник. 2013; 3 (4): 279–83.Sinicyn IS, Georgica IM, Ivanova TG. Bioklimaticheskaya xarakteristika territorii v mediko-geograficheskix celyax. Yaroslavskij pedagogicheskij vestnik. 2013; 3 (4): 279–83. Russian.Черных Д. А., Тасейко О. В. Оценка риска от температурных волн, влияющих на повышение уровня смертности населения г. Красноярска. Экология человека. 2018; 2: 3–8.Chernyx DA, Tasejko OV. Ocenka riska ot temperaturnyx voln, vliyayushhix na povyshenie urovnya smertnosti naseleniya g. Krasnoyarska. Ehkologiya cheloveka. 2018; 2: 3–8. Russian.Шипко Ю. В. Шувакин Е. В., Шуваев М. А. Регрессионные модели оценки безопасности работ персонала на открытой территории в жестких погодных условиях. Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2017; 1: 131–40.Shipko YuV Shuvakin EV, Shuvaev MA. Regressionnye modeli ocenki bezopasnosti rabot personala na otkrytoj territorii v zhestkix pogodnyx usloviyax. Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2017; 1: 131–40. Russian.Wenz J. What Is Wind Chill, and How Does It Affect the Human Body? Smithsonian Magazine. 2019; 30. Avalable from:https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-wind-chill-and-how-does-it-affect-human-body-180971376.Wenz J. What Is Wind Chill, and How Does It Affect the Human Body? Smithsonian Magazine. 2019; 30. Avalable from:https://www.smithsonianmag.com/science-nature/what-wind-chill-and-how-does-it-affect-human-body-180971376.Vankov A. Explainer: What is Wind Chill? What are Its Effects? Posted on January 31, 2019. Avalable from: https://www.profolus.com/topics/explainer-what-is-wind-chill-what-are-its-effects.Vankov A. Explainer: What is Wind Chill? What are Its Effects? Posted on January 31, 2019. Avalable from: https://www.profolus.com/topics/explainer-what-is-wind-chill-what-are-its-effects.Чащин В. П., А. Б. Гудков А. Б., Чащин М. В, и др. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода. Экология человека. 2017; 5: 3–13.Chashhin VP, Gudkov AB, Chashhin MV, i dr. Prediktivnaya ocenka individual'noj vospriimchivosti organizma cheloveka k opasnomu vozdejstviyu xoloda. Ehkologiya cheloveka. 2017; 5: 3–13. Russian.Полякова Е. М., Мельцер А. В. Сравнительный анализ состояния здоровья работников, выполняющих трудовые операции на открытой территории в холодный период года, по результатам анкетирования. Профилактическая медицина. 2019; 4 (73): 35–44.Polyakova EM, Melcer AV. Sravnitel'nyj analiz sostoyaniya zdorov'ya rabotnikov, vypolnyayushhix trudovye operacii na otkrytoj territorii v xolodnyj period goda, po rezul'tatam anketirovaniya. Profilakticheskaya medicina. 2019; 4 (73): 35–44. Russian.Fiala D, Havenith G, Brode P, Kampmann B, Jendritzky G. UTCIFiala multi-node model of human heat transfer and temperature regulation. Int J Biometeorol. 2012; 56 (3): 429–41.Fiala D, Havenith G, Brode P, Kampmann B, Jendritzky G. UTCIFiala multi-node model of human heat transfer and temperature regulation. Int J Biometeorol. 2012; 56 (3): 429–41.Potchter O, Cohen P, Lin T-P, Matzarakis A, Total S. Environ Outdoor human thermal perception in various climates: A comprehensive review of approaches, methods and quantification. 2018; 631–2: 390–406. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.02.276. Epub 2018 Mar 16.Potchter O, Cohen P, Lin T-P, Matzarakis A, Total S. Environ Outdoor human thermal perception in various climates: A comprehensive review of approaches, methods and quantification. 2018; 631–2: 390–406. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.02.276. Epub 2018 Mar 16.Ткачук С. В. Обзор индексов степени комфортности погодных условий и их связь с показателями смертности. Труды гидрометеорологического научно-исследовательского центра РФ. 2012; 347: 223–45.Tkachuk SV. Obzor indeksov stepeni komfortnosti pogodnyx uslovij i ix svyaz' s pokazatelyami smertnosti. Trudy gidrometeorologicheskogo nauchno-issledovatel'skogo centra RF. 2012; 347: 223–45. Russian.Латышева И. В., Лощенко К. А., Потемкин В. Л., Потемкина Т. Г., Астафьева Н. В. Интегральные биоклиматологические показатели в исследованиях климата Иркутской области за период 1970–2010 гг. Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». 2014; 6 (3): 265–74.Latysheva IV, Loshhenko KA, Potemkin VL, Potemkina TG, Astafeva NV. Integral'nye bioklimatologicheskie pokazateli v issledovaniyax klimata Irkutskoj oblasti za period 1970–2010 gg. Mezhdisciplinarnyj nauchnyj i prikladnoj zhurnal «Biosfera». 2014; 6 (3): 265–74. Russian.Карандеев Д. Ю. Эффективная температура как фактор, влияющий на электропотребление города. Современная техника и технологии. 2015; 2. Avalable from (дата обращения: 01.11.2022): http://technology.snauka.ru/2015/02/5728.Karandeev DYu. Ehffektivnaya temperatura kak faktor, vliyayushhij na ehlektropotreblenie goroda. Sovremennaya texnika i texnologii. 2015; 2. Avalable from (data obrashheniya: 01.11.2022): http://technology.snauka.ru/2015/02/5728. Russian.Di Napoli C, Pappenberger F, Hannah LC. Assessingheat-related health risk in Europe via the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int J Biometeorol. 2018; 62 (7): 1155–65.Di Napoli C, Pappenberger F, Hannah LC. Assessingheat-related health risk in Europe via the Universal Thermal Climate Index (UTCI). Int J Biometeorol. 2018; 62 (7): 1155–65.BioKlima 2.6, software package. Avalable from: www.igipz.pan.pl/geoekoklimat/blaz/bioklima.htm.BioKlima 2.6, software package. Avalable from: www.igipz.pan.pl/geoekoklimat/blaz/bioklima.htm.Monmonier M. Defining the Wind: The Beaufort Scale, and How a 19th Century Admiral Turned Science into Poetry. Published online: 29 Feb 2008. Pages 474–5. DOI: https://doi.org/10.1111/j.0033-0124.2005.493_1.x.Monmonier M. Defining the Wind: The Beaufort Scale, and How a 19th Century Admiral Turned Science into Poetry. Published online: 29 Feb 2008. Pages 474–5. DOI: https://doi.org/10.1111/j.0033-0124.2005.493_1.x.Аленикова А. Э., Теписова Е. В. Анализ изменений гормонального профиля мужчин г. Архангельска в зависимости от факторов погоды. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. 2014; 3: 5–15.Alenikova AEh, Tepisova EV. Analiz izmenenij gormonal'nogo profilya muzhchin g. Arxangel'ska v zavisimosti ot faktorov pogody. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal'nogo universiteta. Seriya: Mediko-biologicheskie nauki. 2014; 3: 5–15. Russian.Pascal M. [Adaptation to extreme weather event is key to protection of human health]. Rev Mal Respir. 2022; 39 (8): 719– 25. DOI: 10.1016/j.rmr.2022.08.003. Epub 2022 Sep 8.Pascal M. [Adaptation to extreme weather event is key to protection of human health]. Rev Mal Respir. 2022; 39 (8): 719–25. DOI: 10.1016/j.rmr.2022.08.003. Epub 2022 Sep 8.Weilnhammer V, Schmid J, Mittermeier I, Schreiber F, Jiang L, Pastuhovic V, et al. Extreme weather events in Еurope and their health consequences — A systematic review. Jnt J Hyg Environ Health. 2021; 233: 113688. DOI: 10.1016/j.ijheh.2021.113688. Epub 2021 Jan 30.Weilnhammer V, Schmid J, Mittermeier I, Schreiber F, Jiang L, Pastuhovic V, et al. Extreme weather events in Еurope and their health consequences — A systematic review. Jnt J Hyg Environ Health. 2021; 233: 113688. DOI: 10.1016/j.ijheh.2021.113688. Epub 2021 Jan 30.Ebi KL, Vanos J, Baldwin JW, Bell JE, Hondula DM, Errett NA, et al. Extreme Weather and Climate Change: Population Health and Health System Implications. Annu Rev Public Health. 2021; 42: 293–315. DOI: 10.1146/annurev-publhealth-012420-105026. Epub 2021 Jan 6.Ebi KL, Vanos J, Baldwin JW, Bell JE, Hondula DM, Errett NA, et al. Extreme Weather and Climate Change: Population Health and Health System Implications. Annu Rev Public Health. 2021; 42: 293–315. DOI: 10.1146/annurev-publhealth-012420-105026. Epub 2021 Jan 6.Шипко Ю. В., Шувакин Е. В., Иванов А. В. Обобщенный биоклиматический показатель безопасности работ на открытом воздухе в суровых погодных условиях. Вестник КВГУ, Серия: география. Геоэкология. 2015; 3: 33–39.Shipko YuV, Shuvakin EV, Ivanov AV. Obobshhennyj bioklimaticheskij pokazatel' bezopasnosti rabot na otkrytom vozduxe v surovyx pogodnyx usloviyax. Vestnik KVGU, Seriya: geografiya. Geoehkologiya. 2015; 3: 33–39. Russian.Большая медицинская энциклопедия: Эффективная температура. Avalable from: http://bigmeden.ru/article/Эффективная_Температура.Bol'shaya medicinskaya ehnciklopediya: Ehffektivnaya temperatura. Avalable from: http://bigmeden.ru/article/Ehffektivnaya_Temperatura. Russian.Афанасьев Р. Ф., Бурмистрова О. В., Бобров А. Ф. Холод, критерии оценки и прогнозирование риска охлаждения человека. Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2006; 3 (49):13–18.Afanasev RF, Burmistrova OV, Bobrov AF. Xolod, kriterii ocenki i prognozirovanie riska oxlazhdeniya cheloveka. Byulleten' VSNC SO RAMN. 2006; 3 (49):13–18. Russian.Бочаров М. И. Терморегуляция организма при холодовых воздействиях (обзор). Сообщение 1. Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия «Медико-биологические науки». 2015; 1: 5–15.Bocharov MI. Termoregulyaciya organizma pri xolodovyx vozdejstviyax (obzor). Soobshhenie 1. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal'nogo universiteta. Seriya «Mediko-biologicheskie nauki». 2015; 1: 5–15. Russian.Бочаров М. И. Терморегуляция организма при холодовых воздействиях (обзор). Сообщение II. Вестник Северного (Арктического) Федерального университета. Серия «Медико-биологические науки». 2015; 2: 5–17.Bocharov MI. Termoregulyaciya organizma pri xolodovyx vozdejstviyax (obzor). Soobshhenie II. Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) Federal'nogo universiteta. Seriya «Medikobiologicheskie nauki». 2015; 2: 5–17. Russian.Мастрюков С. И., Червякова И. В. Обзор современных отечественных и зарубежных методов оценки ветрового охлаждения человека. Навигация и гидрография. 2014; 38: 83–90.Mastryukov SI, Chervyakova IV Obzor sovremennyx otechestvennyx i zarubezhnyx metodov ocenki vetrovogo oxlazhdeniya cheloveka. Navigaciya i gidrografiya. 2014; 38: 83–90. Russian.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.