Содержание к диссертации
Введение
1 Природные условия северной части Волгоградского водохранилища 11
1.1. Физико-географические условия в зоне влияния водохранилища.. 11
1.2. Климатический фон рассматриваемого района 21
2. Методика исследований и исходные данные 26
3. Компонентная оценка климато-рекреационного потенциала 48
3.1. Особенности радиационного режима 50
3.2. Температурный режим 61
3.3. Влажностный режим 72
3.4. Ветровой режим 75
4. Комплексные биоклиматические характеристики 79
4.1. Сочетания важнейших климато-рекреационных компонент 79
4.2. Температурные индексы и шкалы 82
4.3. Оценка комфортности окружающей среды по типам погод 94
5. Исследование неблагоприятных для рекреации особенностей климата 104
5.1. Особенности теплого периода 106
5.2. Особенности холодного периода 111
5.3. Метеопатические проявления климата 118
6. Климато-рекреационное районирование Волгоградского водохранилища и зоны его влияния 124
6.1. Микроклиматическое районирование территории 124
6.2. Пространственная дифференциация климато-рекреационного потенциала Волгоградского водохранилища 130
Заключение 151
Список литературы 153
Приложения 166
- Климатический фон рассматриваемого района
- Влажностный режим
- Оценка комфортности окружающей среды по типам погод
- Метеопатические проявления климата
Введение к работе
Актуальность исследования. Законодательством всех цивилизованных стран закреплено право граждан на сохранение здоровья. В последние годы по инициативе Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Всемирной метеорологической организации (ВМО), ЮНЕСКО активно проводятся исследования воздействия атмосферы на здоровье человека, формирование и развитие сети территориальных рекреационных систем и комплексов с различными пространственными и временными параметрами функционирования. В решении задач удовлетворения рекреационных потребностей населения заметное место занимают внутренние водоемы и водотоки, их доля в структуре рекреационных мероприятий составляет 30-40 %. При создании водохранилищ коренным образом меняются функциональный характер рекреационной деятельности, формы отдыха и организации рекреантов, возможности выбора отдыхающими тех или иных структур цикла [1-4, 39, 101, 109, 125-134, 137]. Рациональное планирование территориальных рекреационных систем на водных объектах должно предусматривать выявление группы факторов, определяющих характер организации отдыха.
Рекреационное использование водохранилищ подразумевает комплекс мероприятий для восстановления активной жизнедеятельности людей, положительно сказывающийся на производительности труда и духовном развитии человека. Наиболее распространенными видами отдыха на побережьях водохранилищ в летний период являются купание, принятие солнечных и воздушных ванн, пешие и велосипедные прогулки, экскурсии, спортивные игры, различные виды туризма, сбор грибов и ягод, рыбалка, охота. Акватория водоемов используется для купания, любительского рыболовства, парусного и водно-моторного спорта, катания на лодках и водных лыжах, водного туризма, теплоходных экскурсий. В зимнее время на акваториях, покрытых льдом, организуется катание на лыжах, санях, коньках, осуществляется подледный лов рыбы, развивается буерный спорт и т. п.
Одним из определяющих факторов рекреации, в том числе и на внутренних водоёмах является режим погодно-климатических условий, как лета, так и зимы. Установлено, что климат и погода влияют, прежде всего, на тепловой режим организма человека, а его функциональная деятельность во многом зависит от условий теплообмена. Комфортность или физиологический оптимум отдыха на открытом воздухе определяется, прежде всего, сочетаниями значений температуры и относительной влажности воздуха, солнечной радиации и скорости ветра, влияющими на тепловое состояние и функционирование организма человека. При исследовании климато-рекреа-ционного потенциала, обычно, внимание уделяется оценке погодных условий осуществления того или иного вида отдыха для здорового человека. Менее изученными остаются вопросы неблагоприятности погодно-климатических условий для людей с различными заболеваниями и ослабленным здоровьем. Детальная проработка вопросов комплексного влияния мезо- и микроклиматических факторов для этой группы отдыхающих позволяет обосновать целесообразность проведения климатолечебных процедур и повысить их эффективность. В развитых странах для выбора мест отдыха принята практика консультаций о влиянии климата на течение отдельных патологий. Для ее внедрения в России необходим сравнительный анализ медико-биологических аспектов метеорологических режимов различных территорий. Однако положение осложняется тем, что оценка климато-рекреационного потенциала отдельных районов на территории России произведена с использованием большого числа методик, различающихся физической обоснованностью и критериями установления уровня комфортности.
Для управления рекреационным процессом необходимы знания о многообразных связях, возникающих между всеми компонентами рекреационной системы. Территория России отличается большим многообразием компонент рекреационной системы. Это делает необходимым проведение исследований рекреационного процесса и условий его осуществления (рекреационного потенциала) не только в глобальных масштабах, но и с позиций отдельных тер-
риторий, поскольку они предъявляют свои специфические требования к окружающей среде и ее оптимальным свойствам. Именно работам регионального плана уделяется в последнее время все большее внимание [25-30, 53-55, 80, 87, 88, 94, 115, 127]. Это определяет актуальность дифференциации окружающей среды в систему функциональных сред рекреационной деятельности. Кроме того, рекреационный потенциал и режим функционирования компонент рекреационной системы отдельных территорий, в частности мезо-и микроклиматических, может быть существенно изменен в результате крупномасштабного антропогенного преобразования природной среды, например, после создания крупного водохранилища.
К настоящему времени климато-рекреационный потенциал зоны влияния Волгоградского водохранилища, созданного в 60-е годы XX в. практически не изучен, несмотря на перспективность развития здесь баз отдыха местного, всероссийского и международного значения. После заполнения водохранилища многие прежние традиционные места отдыха были утрачены и созданы новые.
В зоне Волгоградского водохранилища расположено 8 административных районов, непосредственно примыкающих к водохранилищу (по четыре на каждом берегу), большая часть их населения отдыхает на этом крупном водоеме. Это наиболее заселенная и экономически развитая территория области. Всего в Саратовской области по переписи 2002 г. проживает 2,7 млн. чел., из них около 1,5 млн. чел. или 62% на побережьях водохранилища. Здесь расположен мегаполис Саратов-Энгельс (1 млн. 106 тыс. чел.), Вольск (71 тыс. чел.), Маркс (33 тыс. чел.). Сюда же можно отнести и жителей г. Балаково (207 тыс. чел.) в самом верховье водохранилища.
Особо следует выделить уникальное по своей рекреационной значимости заостровленное Усово-Чардымское расширение Волгоградского водохранилища, протянувшееся от Саратова- Энгельса на север до Березня-ки-Маркс. После заполнения водохранилища здесь значительно увеличилась длина береговой линии, в том числе и за счет периметра многочис-
ленных островов, нигде более не встречающихся в таком количестве. Это позволило только на островах Зеленый и Шумейка и на побережье от г. Саратова до с. Пристанное разместить 53 учреждения отдыха: 44 базы отдыха, 7 спортивно-оздоровительных лагерей и 2 пансионата федерального значения - «Волжские Дали» и «Ударник», общей вместимостью около бОООмест.
Цель исследования - изучение пространственно-временного режима климато-рекреационного потенциала Волгоградского водохранилища и зоны его влияния в пределах Саратовской области. Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:
раскрытие особенностей физико-географических и климатических условий с позиций функционального использования территории в рекреационных целях;
исследование благоприятности отдельных элементов климата для осуществления того или иного вида отдыха;
исследование комплексного влияния климата на рекреанта, определяющего его теплоощущения и комфортность в процессе рекреации;
оценка степени комфортности и частоты (вероятности) различных типов погод с учетом времени года и суток с позиций осуществления рекреационного цикла;
оценка различных сочетаний (комплексов) важнейших метеорологических элементов в период рекреации;
оценка частоты и интенсивности резких изменений определяющего климатического фактора, осложняющих рекреацию для лиц с ослабленным здоровьем и, особенно, метеозависимых;
изучение пространственных особенностей и распределения компонент климато-рекреационного потенциала на побережьях и акватории водохранилища;
выделение типов рекреационных участков и их географическая привязка к исследуемой территории.
Методологическую основу работы составляют широко используемые в биоклиматологии, курортологии и гигиенической практике температурные шкалы (эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ), радиационно эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ), приведенные температуры К.Ш. Хайруллина, биологически активные температуры) и индексы (Бодма-на, Сайпла, патогенности), а также методы комплексного учета воздействия климата на тепловое состояние и теплоощущения человека (теплового баланса тела человека, классификация типов погод Н.А.Даниловой и др.). В работе применяются биоклиматические, статистические и картографические приемы обработки информации. Применение этих показателей позволяет при необходимости выполнить сравнительный межрегиональный анализ условий рекреации отдельных территорий.
В качестве исходных данных использованы метеорологические наблюдения срочного, суточного разрешения, произведенные в системе Росгидромета в 1988-2001 гг. и материалы справочников по климату СССР за период их работы по 1980г. по метеостанциям зоны влияния Волгоградского водохранилища, материалы «Комплексной экспедиции СГУ по изучению Волгоградского водохранилища» за 1965-1992 гг. Исходные данные отличаются высоким качеством, надежностью и однородностью. Выбор станций обусловлен необходимостью изучения климато-рекреационного режима тех районов исследуемой территории, которые в настоящее время имеют или будут иметь в ближайшей перспективе большое курортологическое и рекреационное значение.
Положения, выносимые на защиту: 1. Климат выступает фактором первого порядка, определяющим рекреацию, поэтому оценки уровня и изменчивости важнейших биоклиматических показателей характеризуют технологическую ( возможность проведения системы рекреационных мероприятий) и физиологическую (воздействие погодного режима на организм человека) пригодность территории для отдыха и туризма в северной части Волгоградского водохранилища.
2. Особенности климато-рекреационного потенциала рассматриваемой
территории позволяют сократить периода адаптации метеотропных отды
хающих и повысить эффективность оздоровления и лечения лиц с ослаблен
ным здоровьем.
3. Выявленные объективные зональные и азональные критерии и связи
между важнейшими рекреационными компонентами, а также микроклима
тические и биоклиматические различия отдельных местоположений на ак
ватории и побережьях составили научную основу для климато-
рекреационного районирования зоны влияния Волгоградского водохрани
лища.
Научная новизна исследования.
1. Впервые покомпонентно и комплексно рассмотрены погодно-
климатические возможности осуществления рекреационного цикла и приме
нения климатолечебных и восстанавливающих процедур в процессе рекреа
ции на крупном водном объекте, позволяющие полнее и эффективнее восста
навливать здоровье отдыхающих на Волгоградском водохранилище.
Получены оценки сочетания комплексов важнейших погодных элементов в различное время суток и года, полнее и шире раскрывающие рек-реационно-климатический потенциал и условия рекреации на Волгофадском водохранилище.
Рассчитаны комплексные биоклиматические показатели различного временного разрешения и изучены их пространственные различия, позволившие выявить особенности рекреации на рассматриваемой территории.
Изучены неблагоприятные сочетания погодных элементов и их резкие изменения, осложняющие рекреацию метеозависимых отдыхающих, лиц с ослабленным здоровьем и различными заболеваниями.
Выделены типы рекреационно-климатических участков и произведена их географическая привязка к побережьям и акватории Волгоградского водохранилища не только с использованием данных метеостанций, но и с учетом
материалов микроклиматических наблюдений 1965-1992гг. комплексной экспедиции СГУ на акватории и побережьях.
Практическая значимость. Полученные результаты и выводы могут быть использованы при разработке проектов рекреационного использования зоны влияния Волгоградского водохранилища на местном, общероссийском и международном уровне. Кроме того, они могут быть учтены при комплексной водохозяйственной оценке водных объектов, поскольку ранее рекреационная их значимость часто не учитывалась, а также при планировании мероприятий по рациональному природопользованию и охране природной среды
Изложенные в диссертации теоретические и методические положения использованы в учебном процессе при подготовке инженеров-метеорологов в Саратовском государственном университете при чтении курсов «Микроклиматология», «Рекреационная география», «Регионоведение».
Выводы и рекомендации диссертации переданы в Министерство по делам молодежи, отдыху и туризму Саратовской области. Они могут быть полезны фирмам, занимающимся курортным и туристическим обслуживанием населения.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования в виде грантов «Рекреационно-климатические ресурсы северной части Волгоградского водохранилища» (2001-2002 гг.) и «Преобразование природной среды после создания крупных водохранилищ и их влияние на развитие рекреационных систем» (2003-2004 гг.).
Апробация работы. Результаты исследований изложены в 15 публикациях. Основные выводы работы докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции «Климат, мониторинг окружающей среды, гидрометеорологическое прогнозирование и обслуживание» (Казань, КГУ, 2000 г.), на научно-практической конференции с международным участием «Окружающая среда и здоровье», посвященной 90-летию кафедры общей гигиены Саратовского медицинского университета (г. Саратов, Сарат. мед. ун-т, 2002 г.), на Международной научно-практической конференции «География и ре-
гион» (г. Пермь, ПГУ, октябрь 2002 г.), на Всероссийской научной конференции, посвященной 200-летию Казанского университета «Современные глобальные и региональные изменения геосистем» (г. Казань, КГУ, октябрь 2004 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Гидрометеорологическое обеспечение отраслей природопользования» (г. Туапсе, Ростовский филиал РГГМУ, апрель 2005 г.), на 12 съезде Русского Географического Общества «Мировой океан, водоемы суши и климат» (Санкт-Петербург, СПбУ, август, 2005 г.), на VI и VII научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации» (г. Сочи, сентябрь 2005 и 2006 гг.) и на итоговых ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава СГАУ им. Н.И.Вавилова. Структура и объем работы. Диссертационное исследование состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем диссертации (без приложений) составляет 165 страниц, включая 17 рисунков и 68 таблиц, приложения. Список использованных источников содержит 137 наименований.
Климатический фон рассматриваемого района
Важным элементом рекреационного потенциала любой территории является общий климатический фон. Климатические особенности рассматриваемого района определяются положением его на Юго-Востокс Европейской части России. Под воздействием атмосферных процессов как со стороны Атлантики, так и центральных районов Евразии климат Саратовской области приобретает черты резкой континентальное, значительной засушливости и большой изменчивости погодного режима от года к году. По классификации Б.П.Алисова [33] область входит в восточную часть континентальной европейской области умеренного пояса [13]. Степень континентальности рассматриваемого района оценивается в 50-55% (по индексу Горчинского) [71, 91].
Показателем климата территории являются средние многолетние величины температуры воздуха, суммы положительных температур, даты перехода средних суточных температур воздуха через определенные пределы, осадки, направление ветра и т.д. В качестве ключевых метеостанций, по данным которых можно проследить изменение метеовеличин в рассматриваемом регионе, можно привлечь Вольск, Саратов, Маркс, Энгельс и Золотое, расположенные в долине Волги или непосредственно вблизи ее. Для сравнения данных этих метеостанций с территорией, удаленной от долины Волги, можно привлечь метеостанции Октябрьский Городок (Правобережье) и Ершов (Левобережье). В табл. 1.2.1 приводятся средние многолетние величины температур воздуха, суммы положительных температур, даты перехода средней суточной температуры воздуха через 0.
Данные таблицы показывают, что метеостанции, расположенные в зоне влияния долины Волги, дают повышенный температурный фон по сравнению с метеостанциями, расположенными вне зоны её влияния. Особенно заметны разности в продолжительности безморозного периода. Имеются различия в температурном режиме станций, расположенных на берегу водохранилища, но на разных берегах. Так, средние многолетние температуры воздуха в Саратове примерно на 0,8-1,5 ниже, чем в Энгельсе .
В Саратовской области наблюдается общее уменьшение количества осадков с северо-запада на юго-восток, что приводит к увеличению засушливости климата и смене ландшафтно-географических зон - от лесостепной до полупустынной. Кроме этого, количество осадков во многом зависит от высоты местности: на плато и водоразделах их суммы больше, чем в долинах (табл. 1.2.2).
В таблице обращает на себя внимание уменьшение количества осадков не только в левобережье, но и в направлении с севера на юг. Кроме этого обнаруживается зависимость сумм осадков от высоты местности. Первые три метеостанции (Привольская, Вольск и Терса) расположены в непосредственной близости друг от друга, а суммы осадков за счет разности высот значительно отличаются. В Привольской (высота 199 м) годовая сумма осадков 452 мм, в Вольске (53 м) всего 391 мм. Показания станций, расположенных друг напротив друга на разных берегах, свидетельствуют об уменьшении сумм осадков на левом берегу по сравнению с правым. Наибольшее уменьшение осадков на левом берегу наблюдается при облачности конвективного происхождения и самые большие разности между суммами осадков правого и левого берегов наблюдаются в летний период [47].
Ветровой режим над водохранилищем характеризуется некоторым усилением скоростей ветра в приводном слое, которое в целом для акватории составляет 1,2-1,3 [49]. На озеровидных частях водохранилища коэффициент усилении для всех румбов возрастает до 1,4, но это характерно для слабых и умеренных ветров. При скорости ветра больше 6 м/с и увеличении волнения (шероховатости) усиления не наблюдается. Над водной поверхностью отчетливо прослеживается суточная изменчивость скорости ветра, которая противоположна суточному ходу ветра на суше: максимум наблюдается ночью, минимум днем. В долине Волги роза ветров отлична от территорий, удаленных от долины. В долине розы ветров вытягиваются вдоль русла реки, особенно это выражено на невысоком левобережье (Маркс, Энгельс). Здесь повторяемость северо-восточных и юго-западных направлений составляет более 30%, а с учетом северных и южных румбов, которые наиболее близки к направлению долины, повторяемость ветров вдоль русла увеличивается до 50-60% (рис. 1.2.1). В условиях правого берега заметно растет число северозападных и западных ветров, дующих с восточных склонов Приволжской возвышенности в сторону водохранилища.
На Волгоградском водохранилище в теплое время года развивается местная циркуляция - бризовая, которая на правом берегу усиливается горно-долинной циркуляцией восточного склона возвышенности [24, 72]. С созданием на Волге водохранилища повторяемость бризов увеличилась. Весной и в начале лета, после вскрытия реки преобладают речные бризы; осенью, когда водная поверхность достаточно прогрета, хорошо выражены береговые бризы. В чистом виде бризы на Волгоградском водохранилище наблюдаются редко, что связано с наложением бризового барического градиента на реальный, которое приводит к существенной деформации ветрового потока [24].
Влажностный режим
При определенной температуре воздух может содержать определенное количество водяного пара. С увеличением температуры количество водяного пара, насыщающего воздух, возрастает. Наиболее часто, влажность воздуха характеризуется упругостью водяного пара (гПа), относительной влажностью (%) или дефицитом насыщения (гПа). В метеорологических сводках и обиходе чаще используется величина относительной влажности воздуха - отношение парциального давления водяного пара при определенной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре.
При низкой относительной влажности воздуха (менее 20%) у людей появляются болезненные ощущения в верхних дыхательных путях; от 20 до 30% могут наблюдаться неприятные ощущения. Воздух считается сухим при относительной влажности до 55%, умеренно сухим - при 56-70%, влажным при - 71-85%, очень влажным (сырым) - выше 85%.
Влажность воздуха и связанное с ней испарение пота в значительной мере влияют на организм отдыхающих. Морозы с температурой воздуха минус 40С переносятся сравнительно легко в местности, где мала влажность воздуха, отсутствует испарение, охлаждающее кожу и при сильных морозах не бывает ветров (Сибирь). При жаре выделение и испарение пота защищает организм от перегрева, поэтому высокие температуры переносятся легче при сухом воздухе, усиливающем испарение. Влажная жара вызывает ощущение духоты. Для человека благоприятна умеренная влажность, которая способствует нормальной жизнедеятельности человека, обеспечивающая увлажнение кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. При полном штиле, темпе ратуре 17С и относительной влажности 100% тепловые ощущения человека такие же, как и при температуре 20С и влажности 60% или при температуре 25С, влажности 20% и скорости ветра 1 м/с.
Для человеческого организма оптимальными следует считать условия, при которых относительная влажность составляет 50%, а температура воздуха 18С [63, 75]. Географическое положение Волгоградского водохранилища определяет большую изменчивость влажности воздуха не только по территории, но и от года к году: сухие годы могут чередоваться с относительно влажными. Влажность воздуха имеет хорошо выраженный годовой ход. Годовой ход парциального давления водяного пара аналогичен годовому ходу температуры: максимум отмечается летом, а минимум - зимой (табл. 3.3.1). Наибольшие значения парциального давления водяного пара наблюдаются в июле (13,7 гПа), наименьшие - в январе (2,5 гПа). Весной отмечается быстрое нарастание парциального давления водяного пара от 3-4 гПа в марте до 8-9 гПа в мае. Осенью парциальное давление, наоборот, уменьшается от 9-Ю в сентябре до 4-5 гПа в ноябре [116].
Относительная влажность воздуха с ноября по март составляет 80-85%), в теплый период существенно снижается и с мая по август не превышает 50-55%. Обращает на себя внимание малый дефицит насыщения в холодный период года -0,5-1,0 гПа, тогда как в теплый период года он почти равен парциальному давлению водяного пара 9-14 гПа. Такие его значения в летние месяцы благоприятствуют проведению рекреационных мероприятий на открытом воздухе, т.к. при обилии солнечной радиации и повышенных тепло вых нагрузках на организм человека способствуют испарению пота и вследствие этого снижают субъективные теплоощущения. Кроме годового хода характеристик влажности имеет место и их суточное изменение, связанное с соответствующим ходом температуры возду-ха(табл. 3.3.2). Однако как в холодное, так и в теплое полугодие суточный ход парциального давления водяного пара, выражен слабо: амплитуда суточных колебаний не превышает 1-2 гПа. Суточные изменения относительной влажности воздуха отчетливо прослеживаются лишь в период после схода снежного покрова, составляя в летние месяцы 30-35% [92].
В метеорологической практике особо выделяются интервалы влажности: равной и менее 30%) в любой из сроков наблюдений (соответствует крайней сухости воздуха) и 80% и более в 13 часов (крайне сырой воздух). В среднем за год в окрестностях Саратова бывает 100 влажных дней (табл. 3.3.3). Наибольшее число влажных дней (18-20) наблюдается зимой, наименьшее - в весенне-летний сезон с мая по сентябрь (1-3).
В среднем за год в зоне влияния Волгоградского водохранилища отмечается около 50 сухих дней. Почти половина из них приходится на май и июнь. Годовой максимум сухих дней был отмечен в 1972 г. (107 дней), минимум - в 1964, 1973 гг. (16 дней). Повторяемость дней с экстремальной влажностью воздуха напрямую связана с синоптическими процессами на территории Нижнего Поволжья.
Низкая относительная влажность воздуха, как правило, связана с засушливой и суховейной погодой. Чаще всего засухи и суховеи связаны с притоком холодных масс воздуха с арктических районов или северной Атлантики с последующей трансформацией их на месте за счет большого притока тепла от Солнца [38,70]. Трансформация воздушных масс протекает в двух направлениях. Во-первых, в результате прогревания воздуха от подстилающей поверхности во время перемещения над континентом и затем при стабилизации этого процесса в районе степей, при этом происходит удаление влаги от состояния насыщения. Во-вторых, в результате вертикального перемешивания воздуха к земной поверхности поступает все время сухой воздух [38]. Саратовская область входит в засушливую зону увлажнения, в которой вероятность сухих лет составляет 18%о, засушливых 50%), влажных - всего 1%) [106]. В зоне Волгоградского водохранилища среднее многолетнее число дней с суховеями составляет 30, изолиния 30 дней в Саратовской области проходит вдоль Волги разделяя Левобережье и Правобережье [38].
Оценка комфортности окружающей среды по типам погод
Анализ суровости погод по 3-м показателям (Бодмана, Сайпла, приведенные температуры) показал, что в целом зимние дни, в отличие от качественных характеристик биоклимата по ЭЭТ, НЭЭТ и РЭЭТ в зоне Волгоградского водохранилища не суровые. Жестко и крайне холодные дни зимой отмечаются очень редко, их повторяемость составляет доли процента. Определяющим фактором суровости погоды чаще является не низкая температура воздуха, а сочетание температуры с усилением ветра.
Метод комплексного динамико-климатологического анализа синтезирует приемы комплексной и динамической климатологии. В 30-60-е годы XX века широкое распространение в медицинской климатологии получила классификация погод, разработанная Е. Е. Федоровым и др.[123] и Л. А. Чубу ковым [134]. Положительной стороной этой классификации является то, что каждый выделенный в ней класс погоды строго определен характерным для него комплексом метеорологических элементов, числовые характеристики которых ограничены точными пределами. Отнесение данной конкретной погоды к тому или иному классу исключает субъективизм, имеющийся в генетической классификации. В то же время погоды этих классов обычно возникают при определенных радиационных и циркуляционных условиях, поэтому их генезис поддается анализу и обобщению. Очень важно, что результаты анализа метеорологических наблюдений, лежащих в основе определения классов погод и полученные для разных географических районов, сравнимы между собой [18]. По классификации Федорова-Чубукова выделяются три группы - безморозные, с переходом температуры через 0 и морозные погоды, внутри них выделено 16 классов. Относительная повторяемость того или иного класса погод в сезонном цикле дает представление о климате с позиций комплексной климатологии. Комплексный метод, основанный на морфологической классификации погод Е.Е.Федорова-Л.А.Чубукова использовался СИ. Пряхиной при выражении климата Саратова через погоды [99]. Она приводит структуру климата Саратова в погодах и метеорологический режим отдельных элементов по месяцам. Повторяемость в рассматриваемом районе суховейно-засушливых, умеренно засушливых и малооблачных погод в период с мая по сентябрь составляет 40-50% дней каждого месяца. В зимний период преобладают умеренно и значительно морозные погоды - около 80% дней в месяц. Следует отметить, что эти выводы получены на материалах многолетних метеорологических наблюдений до 1960 гг., т.е. до сооружения и наполнения Волгоградского водохранилища. Кроме того, в последующие десятилетия на рассматриваемой территории произошло потепление климата в холодный период года [85,107-108]. С.Н. Лапина [81], оценивая климат Нижнего Поволжья через режим погод, опиралась на принципы динамической климатологии, которые не ограничиваются констатацией фактов, а устанавливает типы погод через динамику атмосферы. Тип погоды в разработанной ею типизации не ограничивается конкретными границами диапазона климатических характеристик, а представляет собой их естественный комплекс, фиксируемый в период протекания тех или иных синоптических процессов над данной территорией [97]. В результате проведенных С.Н Лапиной исследований было выявлено, что определенному переносу воздушных масс или различной стадии их трансформации соответствует свой довольно узкий диапазон температур и влажности воздуха, которые являются естественными количественными показателями и принимаются в динамической климатологии в качестве критерия того или иного типа погоды. В результате этого, типам погоды были даны качественные характеристики: теплая, относительно теплая, жаркая, холодная и т.д.
Для зимы (декабрь-февраль) по С.Н. Лапиной в Саратовской области характерны холодная, умеренно-холодная и относительно теплая погода. Холодная погода формируется под воздействием арктического воздуха или значительного выхолаживания континентального воздуха умеренных широт; характеризуется средней суточной температурой воздуха ниже -12 и парциальным давлением водяного пара меньше 2 гПа. Такая погода отмечается в трети всех зимних месяцев. Умеренно холодная погода устанавливается при переносе воздушных масс из Западной Европы в гребнях западных антициклонов и теплых секторах арктическо-фронтовых циклонов или при поступлении воздуха из центральных частей европейской России, она отмечается около 40% дней в месяц. Средняя суточная температура воздуха при этом типе погоды составляет -6...-12, парциальное давление водяного пара - 2-3,5 гПа.
Метеопатические проявления климата
Почти все современные методы раскрытия рекреационно-климатичес-кого потенциала территории ориентированы на оценку степени благоприятности осуществления того или иного вида рекреации здорового человека. Неблагоприятные проявления климата для людей с ослабленным здоровьем и патологиями в них практически не учитываются. В развитых странах Запада принята практика консультаций по вопросам влияния климата предполагаемых мест отдыха на самочувствие людей с различными заболеваниями и тем самым наиболее полно обеспечивается цель рекреации конкретного человека. В контингент метеозависимых отдыхающих входят люди с заболеваниями опорно-двигательного аппарата и нервной системы, сердечно-сосудистыми, бронхо-легочными, кожными, атеросклеротическими и другими патологиями. Наиболее часто метеопатические проявления климата связаны с резкими кратковременными изменениями температуры воздуха, атмосферного давления и влажности воздуха.
В данном разделе работы проведено исследование частоты межсуточной изменчивости основных метеорологических элементов различной интенсивности в Саратовской рекреационной зоне для последующего сравнительного анализа метеопатических проявлений климата в традиционных местах отдыха. В работе использованы срочные метеорологические наблюдения метеостанции Саратов ЮВ за период с 1988 по 1998 гг. Для исследования межсуточной изменчивости температуры воздуха использованы средние суточные ее значения. В биоклиматологии и курортологии изменение среднесуточной температуры воздуха на 1-2 С считается слабым, на 3-4 С - умеренным, более чем на 4 С - резким.
Как показало исследование, наиболее часто в рассматриваемом районе перепад температуры от суток к суткам приходится на диапазон от 0 до 2 С -45-70% (табл. 5.3.1). В течение года такие перепады наиболее характерны для периода с июня по сентябрь, т.е. основного рекреационного сезона. Эта закономерность характерна и для умеренного межсуточного перепада температур (2,1-4,0 С), однако частота уменьшена почти вдвое. В сумме слабые и умеренные перепады температур составляют 70-90 %. Изменение средней суточной температуры воздуха более 4 С в течение года крайне редки - зимой 10-15 %, а летом - 5-Ю %. Более резкие перепады температуры (более 10 С) характерны для зимы, а летом не наблюдаются. Это свидетельствует о том, что термический фон Саратовской рекреационной зоны достаточно устойчив в течение всего года.
В многочисленных исследованиях отмечается, что на резкие перепады атмосферного давления реагируют гипертоники, больные туберкулезом и атеросклерозом [73]. Понижение атмосферного давления приводит к возбуждению нервной симпатической системы, повышая восприимчивость к инфекционным заболеваниям, подавляя настроение, уменьшая работоспособность, способствуя обострению хронических заболеваний. Поэтому в биометеорологических исследованиях влияние атмосферного давления следует учитывать в комплексе со всеми остальными метеорологическими элементами, явлениями и крупномасштабными атмосферными процессами. Анализ показал, что в регионе наиболее часты небольшие (до 5 гПа) перепады атмосферного давления: зимой - 40-60 %, летом - 70-85 % (табл. 5.3.2). Летом барический режим наиболее стабилен. Перепады атмосферного давления менее 4 гПа в сумме летом составляют более 90 %, зимой - 65 %. Большие перепады давления (более 10 гПа) наиболее часты зимой - около 10 %, летом они отмечаются в единичных случаях. Это свидетельствует о том, что в целом барический режим в Саратовской области устойчив в течение всего года. Относительная влажность воздуха в значительной мере влияет на тепловое состояние организма человека и теплоизоляционные свойства одежды. Умеренная влажность способствует нормальной жизнедеятельности человека, обеспечивая увлажнение кожи и слизистой оболочки дыхательных путей. Морозы и жара переносятся сравнительно легче при небольшой влажности воздуха. Высокая относительная влажность в сочетании с высокими температурами воздуха вызывает ощущение духоты. При низкой относительной влажности воздуха (менее 20 %) у людей появляются болезненные или неприятные ощущения в верхних дыхательных путях. Воздух считается сухим при относительной влажности до 55 %, умеренно сухим - при 56-70 %, влажным - при 71-85 %, очень влажным (сырым) - выше 85 %.
В исследуемом районе в течение всего года характерны небольшие (менее 5 %) межсуточные перепады относительной влажности воздуха, особенно ярко это проявляются летом (табл. 5.3.3). Более интенсивные межсуточные изменения относительной влажности воздуха наблюдаются гораздо реже. Тем не менее, зимой они в среднем 6-7, а летом 1 раз в месяц межсуточное изменение относительной влажности может составить 10 % и более. Это свидетельствует о том, что режим относительной влажности в Саратовской рекреационной зоне также достаточно устойчив и такая черта климата благоприятна для здоровья людей. Вместе с тем следует иметь ввиду, что летом рассматриваемая территория находится в зоне недостаточного увлажнения и здесь очень часто формируется засушливая погода, благоприятная для людей с больными почками.
Исследование межсуточной изменчивости основных элементов климата позволяет сделать вывод о том, что и для отдыхающих с метеопатической зависимостью Саратовская рекреационная зона обладает благоприятным рек-реационно-климатическим потенциалом.
Нами по средним многолетним значениям температуры и относительной влажности воздуха, скорости ветра, облачности и межсуточной изменчивости атмосферного давления и температуры воздуха были рассчитаны индексы патогенносте метеорологических условий зоны влияния Волгоградского водохранилища (табл. 5.3.4). Формула для расчетов приведена в гл. 2. Данные по Октябрьскому Городку, расположенному на расстоянии 30 км к западу от Саратова на вершине Приволжской возвышенности, приведены в качестве фоновых значений.