Связь риска смертности населения с метеорологическими условиями в городе Мингечаур

АННОТАЦИЯ

В данной статье представилась возможность проверить гипотезу о роли метеорологических условий города Мингечаур в формировании риска смертности населения.

Материалами исследования являлись данные о среднесуточной температуры воздуха и среднемесячной продолжительности солнечного сияния, среднесуточных случаях смерти населения в течение 2012 года. Низкая среднесуточная температура (<7оС) и короткая продолжительность солнечного сияния (<94 час в месяц) ассоциируется относительно высоким риском смертности как от всех причин, также от ЦВБ.

Ключевые слова: риск смертности, метеорологические условия, связь

XXI век характеризуется резким ухудшением климата земли, которое однозначно, по мнениям ученых разных стран мира, будет иметь тяжелые последствия для людей. Уже имеется целый ряд опубликованных научных положений о связи метеорологических факторов с вероятностью смертности населения. Причем связь риска смертности с метеорологическими факторами выявляется не, только при экстремальных ситуациях, но и при колебаниях уровня этих факторов в исторически сложившихся пределах [1-7]. Поэтому мониторинг здоровья населения и окружающей среды является актуальной. В данной работе поставлена цель, проверить гипотезу о роли метеорологических условий города Мингечаур в формировании риска смертности населения.

Материалы и методы исследования. Материалами исследования являлись данные о среднесуточной температуры воздуха и среднемесячной продолжительности солнечного сияния, среднесуточных случаях смерти населения в течение 2012 года. Источниками этих сведений являются регистры комитета гидрометеорологии Министерства Экологии и природных ресурсов и медицинские свидетельства о причине смерти. Вся информация была распределена по суткам и получена описательная статистика по 4-м показателям: среднесуточная температура воздуха, среднемесячная продолжительность солнечного сияния, среднесуточные случаи смерти от всех причин и от цереброваскулярных болезней (ЦВБ). Для выявления связи между метеорологическими факторами и риском смертности были применены следующие подходы:

  • сравнение описательной статистики среднесуточных случаев смерти в двух противоположных периодах года (уровень метеорологических факторов меньше 25-й и больше 75-й процентилии) условно названных холодным и теплым периодам;
  • оценка корреляционной связи между среднесуточными параметрами, метеорологических факторов и среднесуточных случаев смерти;
  • проведение регрессионного анализа зависимости вероятности смертности населения с параметрами метеорологических факторов с выведением уравнения регрессии.

Расчеты были выполнены на персональном компьютере при помощи программы Excel 2010.

Полученные результаты. Описательная статистика среднесуточной температуры воздуха, среднемесячной продолжительности солнечного сияния, среднесуточных случаев смерти от всех причин и от ЦВБ приведена в таблице 1. В городе Мингечауре в 2012 году минимальные и максимальные уровни этих показателей соответственно составляли: 2,7 и 29 оС; 57 и 306 часов; 0,9 и 2,35; 0,13 и 0,42. В наблюдаемом периоде 25-й центил среднесуточной температуры и

среднемесячной продолжительности солнечного сияния соответствовал соответственно 6,97 оС и 94,0 часам, а 75-й процентил - 24,23 оС и 252,25 часам.

Среднесуточная температура воздуха и среднемесячная продолжительность солнечного сияния имеют сильную обратную корреляционную связь (коэффициент корреляции соответственно: - 3

0,70 и -0,69) с вероятностью смертности. В тоже время корреляционная связь этих факторов с риском смертности от ЦВБ слабая (коэффициенты корреляции:-0,31 и -0,09).

Максимальная вероятность смерти ассоциируется со среднесуточной температуры воздуха в интервале 2,7 - 6,7 оС. Среднесуточная температура в интервале 7-20оС ассоциируется со

стабильностью риска смертности. Повышение температуры больше 20 оС ассоциируется заметным снижением риска смертности. Полиноминальное уравнение регрессии, описывающие зависимость риска смертности от среднесуточной температуры воздуха хорошую аппроксимируется (R2=0,73). Зависимость вероятности смертности вследствие ЦВБ от среднесуточной температуры воздуха слабо выражено, только при уровне температуры менее 7оС наблюдается рост случаев смерти. Точность аппроксимации уравнения рег рессии сравнительно меньше (R2=0,43).

Таблица 1 - Описательная статистика среднесуточной температуры, среднемесячной продолжительности солнечного сияния и среднесуточных случаев смерти в Мингечауре

Показатели

Температура оС

Продолжительность солнечного сияния

Смерти от всех причин

Смерти от ЦВБ

Среднее

16,63

191,42

1,63

0,27

Стандартная ошибка

2,83

25,28

0,12

0,02

Медиана

19,3

210,5

1,74

0,28

Мода

-

94,0

-

0,17

Стандартное отклонение

9,81

87,59

0,42

0,09

Дисперсия

96,18

7672,08

0,18

0,01

Эксцесс

-1,65

-1,39

-0,25

-0,86

Асимметрия

-0,27

-0,35

-0,28

0,20

Минимум

2,7

57

0,9

0,13

Максимум

29

306

2,35

0,42

Уровень надежности

6,23

55,65

0,27

0,05

25-й центил

6,97

94,0

1,38

0,19

75-й центил

24,23

252,25

1,85

0,31

Максимальная вероятность смертности от всех причин и от ЦВБ ассоциируется колебанием среднемесячной продолжительности солнечного сияние в интервале 50-250 часов. Колебание среднемесячной продолжительности солнечного сияния в интервале 250-300 ассоциируется относительно низким риском смертности населения. Степень точности аппроксимации уравнения регрессии, описывающих зависимость риска смертности от метеоусловий, относительно высока по случаям смерти от всех причин (R2=0,61).

Описательная статистика случаев смерти от всех причин и от ЦВБ при среднесуточной температуре в интервалах 2,7 - 7 оС и 24-29 оС, а также при месячной продолжительности солнечного сияния в интервалах 57-94 и 252-306 часов приведена в таблице 2.

При колебании среднесуточной температуре воздуха в интервалах 2,7-7 оС статистически значимо высока вероятность смерти от всех причин (в сутки 1,98±0,18 случаев) и от ЦВБ (0,28±0,06 случаев в сутки) по сравнению с периодом года, когда среднесуточной температуры колеблется в интервале 24-29оС (соответственно 1,23±0,13 и 0,23±0,05 в сутки). Парный двухвыборочный t тест для средних подтверждает достоверность различия (соответственно Р меньше 0,01 и 0,05). Существенность различия риска смертности при указанных интервалах среднесуточной температуры прослеживается при сравнении медианы и уровня надежности (таблица 2). В указанных периодах года 95%-й доверительный интервал соответственно составляли: 1,19-2,77 и 0,67 - 1,79 случаев смерти от всех причин, 0,01-0,55 и 0,01-0,45 случаев смерти от ЦВБ.

Среднемесячная продолжительность солнечного сияния в интервалах 57-94 и 252-306 часов ассоциируется статистически значимо разным риском смерти от всех причин (95% доверительный интервал соответственно 1,53-2,37 и 0,67-1,79 случаев в сутки). Риск смертности от ЦВБ (доверительный интервал: 0,11-0,41 и 0,01-0,45 случаев в сутки) в сравниваемых периодах года друг от друга достоверно не отличается (Р=0,33).

Таблица 2 - Описательная статистика среднесуточных случаев смерти в разных метеорологических условиях

Показатели

смерти от всех причин

смерти от ЦВБ

Температура оС

Продолжительност ь солнечного сияния, часы

Температура оС

Продолжительно сть солнечного сияния, часы

<7

>24

<94

>252

<7

>24

<94

>252

Среднее

1,98

1,23

1,95

1,23

0,28

0,23

0,26

0,23

Стандартная ошибка

0,18

0,13

0,13

0,13

0,06

0,05

0,05

0,05

Медиана

1,80

1,33

1,84

1,33

0,29

0,26

0,25

0,26

Стандартное отклонение

0,32

0,22

0,26

0,22

0,11

0,08

0,09

0,08

Дисперсия

0,10

0,05

0,07

0,05

0,01

0,01

0,01

0,01

Эксцесс

-

-

3,62

-

-

-

-1,29

-

Асимметрия

1,73

-1,59

1,89

-1,59

-0,27

-1,34

0,72

-1,34

Минимум

1,79

0,97

1,79

0,97

0,17

0,13

0,17

0,13

Максимум

2,35

1,39

2,35

1,39

0,39

0,30

0,39

0,30

Уровень надежности

0,79

0,56

0,42

0,56

0,27

0,22

0,15

0,22

Парный двухвыборочный t тест для средних

Корреляция 0,62 t статист. 5,14 t критический 2,91

Р=0,01

t статист. 3,85

t критический 2,01

Р=0,005

Корреляция 0,97

t статист.2,87 t критический 2,91 Р=0,05

t статист. 0,46

t критический 2,01

Р=0,33

Обсуждение полученных результатов. Температура воздуха и продолжительность солнечного сияния характеризуют разные аспекты метеорологической ситуации, между ними имеется сильная прямая корреляционная связь (коэффициент корреляции 0,87). Точность аппроксимации при описание связи между температурой воздуха и продолжительностью солнечного сияния по линейному (R2=0,76) и по полиноминальному (R2=0,78) уравнениям регрессии практически одинаковы. Поэтому в условиях города Мингечаура выявляется сходная зависимость вероятности смертности от температуры воздуха и продолжительности солнечного сияния (диаграмма). Эта зависимость характеризуется относительно высоким риском смертности населения при низких температурах воздуха (среднесуточная 2,7 - 6,97оС) и при короткой продолжительности солнечного сияния (57-94,0 часов в месяц).

В литературе описана зависимость риска смертности населения при разных интервалах температуры воздуха в разных климатических зонах. В Чехии температура ниже -3,5оС, а в Гонконге ниже 10оС, применены как верхняя граница холода, и по сравнению с теплыми периодами выявлены высокая вероятности смертности населения [4;5;8].

В условиях Мингечаура температура в интервале 2,7 - 6,97оС характерна для холодного периода года. При этом также имело место повышение риска смертности. Таким образом, зависимость риска смертности от температуры воздуха является общей закономерностью, но граница холода и тепла в разных климатических условиях друг от друга отличаются. Поэтому степень относительного риска смертности обусловленная неравенством климатических условий, может колебаться в широком диапазоне.

ВЫВОДЫ

  1. Среднесуточная температура и среднемесячная продолжительность солнечного сияния в Мингечауре колеблется в широком интервале: 2,7 - 29,0оС и 57-306 часов.
  2. Низкая среднесуточная температура (<7оС) и короткая продолжительность солнечного сияния (<94 час в месяц) ассоциируется относительно высоким риском смертности как от всех причин, также от ЦВБ.
  3. Зависимость риска смертности от среднесуточной температуры воздуха и среднемесячной продолжительности солнечного сияния хорошо описывается полиноминальным уравнением, коэффициент аппроксимации (R2) которого составляет 0,73 и 0,61 соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Варакина Ж.Л. Влияние температуры воздуха на смертность населения Архангельска в 1999-2008 гг. / Варакина Ж.Л., Юрасова Е.Д., Ревич Б.А. Экология человека. 2011. №6. с.28-36
  2. Измеров Н.Ф. Оценка влияния климата на здоровье населения - новая задача профилактической медицины / Измеров Н.Ф., Ревич Б.А., Коренберг Э.И. Вестник РАМП. 2005. №11 с.33-37
  3. Ревич Б.А. Изменение климата и здоровье населения России. Анализ ситуации и прогноза оценки / Ревич Б.А., Малиев В.В. М. ЛЕНАНД. 2011. 208 с.
  4. Kysely J. High summer temperatures and mortality in the Czech Republic in 1982-2000 / Kysely J., Kriz B. Epidemiol. Mikrobiol. Jmunol. 2003. 52. p. 105-116
  5. Kysely J. Excess cardiovascular mortality associated with cold spells in Czech Republic / Kysely J., Lucie P. and Bohumer K. BMC Public Health. - 2009. №10. P. 9-19
  6. The impact of heat waves and cold spells on mortality rates in the Dutch population / Huynen M. (et. al) Environ Health Perspect. 2001. 109. P. 463-470
  7. Smoyer K. The impacts of weather and population on human mortality in Birmingham, Alabama and Philadelphia, Pennsylvania / Smoyer K., Kalkstein L., Greene J Int. J. Climatol. 2000. - 20- p. 881-897

АННОТАЦИЯ

Год: 2014
Город: Шымкент
Категория: Медицина