Ретроспективный анализ природно-климатических факторов г. Усть-Каменогорска

В статье изучены климатические условия за период 2005-2009 гг. г. Усть-Каменогорска по основным метеорологическим параметрам - температуре (⁰С), атмосферному давлению (мм рт. ст.), влажности воздуха (%), направлению и скорости ветра (м/с), количеству выпадаемых осадков (мм). Отмечено, что ретроспективный анализ климата Усть-Каменогорска показал: климат данной местности характе­ризуется более продолжительным холодным периодом (5 месяцев минусовая температура) с высокой относительной влажностью, ветровой режим не активен, с преобладанием восточного и юго-восточного направлений в холодное время года и с западным и северо-западным направлением в теп­лое время года. 

К неблагоприятным факторам окружающей среды, оказывающим негативное влияние на здоро­вье населения, в последние годы можно отнести изменение климата [1-4]. Возросшее в последнее время число аномальных природных явлений на фоне антропогенного воздействия на природную ок­ружающую среду приводит к глобальному изменению климата с негативными социально-экономическими последствиями [5]. Исследования казахстанских климатологов подтверждают опас­ность глобального потепления и над нашей республикой [6].

Наиболее острые проявления экологического неблагополучия как глобального явления связаны с активизацией процессов урбанизации, характеризующихся стремительным ростом городского насе­ления, крупных городов и городских агломераций. Уплотнение застройки, рост эмиссии техногенно­го тепла, уничтожение зеленых насаждений, увеличение площадей с искусственным покрытием и другие виды антропогенного преобразования земной поверхности на урбанизированных территориях приводят к изменению радиационного и теплового баланса, деформации полей характеристик ветра, температуры воздуха, перераспределению осадков и многим другим последствиям [7]. Сочетанное воздействие аномальных отклонений погодных условий с повышенным уровнем загрязнения атмо­сферного воздуха оказывает негативное влияние на здоровье населения [8].

Таким образом, возникает необходимость изучения многолетних климатических условий на ур­банизированных территориях Казахстана, как основных природных факторов окружающей среды, с позиции сохранения здоровья человека.

Цель исследования — проведение ретроспективного анализа метеорологических факторов г. Усть-Каменогорска за период 2005-2009 гг.

Методы исследования

Ретроспективный анализ метеорологических условий г. Усть-Каменогорска за 2005-2009 гг. проведен нами по основным метеорологическим параметрам — температуре (°С), атмосферному дав­лению (мм рт. ст.), влажности воздуха (%), скорости ветра (м/с) и количеству выпадаемых осад­ков (мм). Приносим благодарность дочернему государственному предприятию «Восточно-Казах­станского центра гидрометеорологии» РГП «Казгидромет» за предоставление данных 5-летних (пе­риод 2005-2009 гг.) наблюдений.

Результаты собственных исследований

г. Усть-Каменогорск является одним из центров металлургической промышленности Казахстана, где основными загрязнителями атмосферного воздуха являются тяжелые металлы, наиболее токсич­ные для человека.

По природно-географическому расположению г. Усть-Каменогорск находится в Рудно-Алтайской структурно-фациальной зоне, в умеренном климатическом поясе (южная часть), близ полюса континентальности. Город расположен в пределах 49°51'-50°01' северной широты и 82°-83° восточной долготы, на высоте 284-364 м над уровнем моря. Зона сложена в основном девонскими и нижне­каменноугольными отложениями, среди которых широко развиты вулканогенные толщи. Территория г. Усть-Каменогорска относится к окраинному приразломному прогибу к прииртышской антикли­нальной структуре. Геологическая основа представлена осадочными и магматическими породами па­леозоя.

Согласно СНиП 23-01-99 температура окружающей среды холодного периода времени г. Усть-Каменогорска составляет от -16,3 ⁰C до -21,4 °С. Ретроспективный анализ состояния погоды за 2005­2009 гг. показал, что самым холодным месяцем был февраль, со среднемесячной минимальной тем­пературой воздуха -23,1 0C (2005 г.). Самым теплым месяцем периода 2005-2009 гг. в г. Усть-Каменогорске был июль 2008 г., со среднемесячной максимальной температурой воздуха 22,9 0C (рис. 1).

Среднегодовые величины относительной влажности воздуха за 2005-2009 гг. в г. Усть-Каменогорске, а также их максимальные и минимальные значения приведены на рисунке 2. Средне­месячная максимальная относительная влажность в 84 % наблюдалась в основном в ноябре.

Согласно СНиП 23-01-99 относительная влажность воздуха теплого периода времени г. Усть-Каменогорска составляет 64 %. К теплому периоду года на всей территории г. Усть-Каменогорска происходит понижение влажности воздуха — с мая по сентябрь (58 %). Так, в мае 2008 г. она достиг­ла своего минимума — 46 %.

Показатели атмосферного давления в 2005-2009 гг. находились в пределах от 732 до 748 мм рт. ст. Минимальная изменчивость давления воздуха отмечалась летом, а наибольшие изменения его па­раметров наблюдались в зимний сезон времени года.

Распределение осадков по месяцам приведено на рисунке 3. Максимальное среднее годовое ко­личество атмосферных осадков наблюдалось в 2009 г., которое составило 653 мм. Самое максималь­ное месячное количество осадков, в 123 мм, выпало в мае 2007 г. Количество атмосферных осадков изменчиво как в годовом, так и в многолетнем разрезе. Так, распределение количества осадков по годам с 2005 по 2009 гг. изменялось от 275 до 653 мм. По данным ретроспективного анализа в г. Усть-Каменогорске в 2005-2009 гг. среднегодовая сумма осадков составила 485,6 мм. Распределе­ние осадков по сезонам происходит неравномерно — больше половины их приходится на теплое время года, хотя максимальное количество дней с осадками приходится на ноябрь, а меньше всего — на сентябрь. Наименьшее количество осадков выпадает в январе и феврале, и в среднем составляет 25 мм.

Изучение повторяемости направлений ветра (табл. 1) за ретроспективный период показал, что для г. Усть-Каменогорска в основном характерны безветренные дни (штиль), с 48 % максимальным количеством штилевых дней (2005 г.). Пятилетнее наблюдение за повторяемостью юго-восточных ветров показала его встречаемость в 24-29 %, восточных ветров — в 12-19 %, северо-западных — в 12-22 %, западных в 13-21 % случаев. На территории г. Усть-Каменогорска в холодное время года господствующее влияние оказывают ветры восточных и юго-восточных направлений. Несколько ме­няется картина в теплое время года, здесь увеличивается число случаев ветра с западным и северо­западным направлением.

Среднегодовая скорость ветра в г. Усть-Каменогорске за период с 2005 по 2009 гг. находилась в пределах от 2 до 2,7 м/с. Самая максимальная скорость ветра в 3,6 м/с наблюдалась в апреле 2008 г., тогда как самое минимальное значение этого показателя отмечено в феврале 2005 г. — скорость 1 м/с.

Из-за расположения города в котловине и открытости только на северо-запад положение усугуб­ляется отсутствием полос проветривания в городских массивах вследствие характера застройки, хотя генеральное направление основных магистралей совпадает с основными направлениями ветра.

Средняя продолжительность безморозного периода в г. Усть-Каменогорске составляет в среднем 121 день. Средняя дата образования снежного покрова приходится на 12 ноября, а разрушения снеж­ного покрова — на 3 апреля. Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова 142 дня. Среднемноголетняя высота снежного покрова за зиму составляет 58 см, но в отдельные зимы дости­гает 100-122 см.

Таким образом, ретроспективный анализ климата г. Усть-Каменогорска показал, что климат данной местности характеризуется более продолжительным холодным периодом (5 месяцев наблю­дается минусовая температура) с высокой относительной влажностью. Из-за расположения в котло­вине ветровой режим в г. Усть-Каменогорске не активен, с восточным и юго-восточным направле­ниями в холодное время года и с западным и северо-западным — в теплое. Безветренная погода в те­чение длительного времени создает благоприятные условия для накопления химических веществ в приземных слоях атмосферы (от промышленных предприятий и автотранспорта), образованию смога, препятствующего рассеиванию загрязняющих веществ, что приводит к ухудшению самочувствия людей [8, 9].

Список литературы

1. Онаев С.Т. Алгоритм оценки природно-климатических параметров на урбанизированных территориях // Гигиена труда и медицинская экология. — 2010. — № 2 (27). — С. 21-27.
2. Онаев С.Т., Шадетова А.Ж. и др. Некоторые подходы к разработке климатического паспорта для урбанизированных территорий // Медицина Кыргызстана. — 2010. — № 6. — С. 20.
3. Etchevers A., Sarter H. et al. Impact sanitaire de la vague de chal^r du mois de juin 2005 // BEH: Bull. epidemiol. hebdomod. — 2006. — № 19-20. — 138-140.
4. Измеров Н.Ф., Ревич Б.А., Коренберг Э.И. Изменение климата и здоровье населения России вXXI веке // Медицина труда и промышленная экология. — 2005. — № 4. — С. 1-6.
5. Medina-Ramon M., Schwartz Temperature, temperature extremes, and mortality: A study of acclimatization and effect modification in 50 US cities // Occup. and Environ. Med. — 2007. — Vol. 64. — № 12. — P. 827-833.
6. Сальников В.Г., Гармашева Е.А. Климатические особенности формирования экстремально теплых и холодных весен­них месяцев на юге Казахстана // Гидрометеорология и экология. — 2005. — № 1. — С. 17-26.
7. KuchcikMagdalena. WplywwarunkowpogodowychnaumieralnoscmieszcancowWarszawy // Balneol. — 1999. — Vol. 41. — № 1-2. — P. 118-125.
8. Жакатаева Б.Т. Влияние синоптической ситуации на уровень атмосферного загрязнения // Вестник КарГУ. Сер. Биология. Медицина. География. — 2004. — № 1. — С. 33-35.
9. Карелин А.О., Гедерим В.В. и др. О влиянии космогеофизических и метеорологических факторов на показатели не­специфической резистентности организма // Гигиена и санитария. — 2008. — № 4. — С. 29-33.