Климат и сельское хозяйство

Попытаемся в общем виде рассмотреть те представления, которые существуют при оценке влияния климата на основные стороны деятельности человека.

По-видимому, ни один вид хозяйственной деятельности не подвержен влиянию климата в такой степени, как сельское хозяйство. Имеются основания предполагать, что эта зависимость сохраняется и обострится еще больше в будущем. В то же время по мере роста интенсификации сельскохозяйственного производства, что стало насущной необходимостью для человека, возрастает и обратное воздействие сельскохозяйственного производства на климат.

Таблица 5. Прирост населения в различных районах мира (на 1972 г.)*

* По данным Ambio, 1974, vol. 3, N 3/4, p. 109—113.

В табл. 5 приведены некоторые демографические данные, характеризующие географическое распределение населения земного шара. Очевидно, что проблема увеличения продовольственной, сырьевой, топливно-энергетической базы, водоснабжения, промышленного производства и др. в связи с ростом населения становится первоочередной. При этом следует иметь в виду, что из нескольких миллионов видов растений лишь около 30 (более 10 млн. т продуктов в год) могут рассматриваться как источники продовольственной базы. Что касается животного мира, то здесь только 7 видов являются поставщиками более 0,5 млн. т мяса в год.

Основной продовольственной культурой, определяющей состояние продовольственной базы в целом, считается зерно. В настоящее время (по данным на 1977 г.) мировое производство его составляет 1319,7 млн. т в год.

Как следует из табл. 5, прирост населения в мире по данным на 1972 г. составил около 75 млн. человек в год. По скромным оценкам в среднем 1 т зерна достаточно для поддержания жизни трех человек. При этой норме прирост производства зерна может составить около 25 млн. т в год. Но по мере увеличения населения это число должно быть выше. Однако в ряде стран умеренного климата, где зерно — не только основная продовольственная культура для человека, но и кормовая культура для скота, норма потребления зерна в среднем на душу населения больше. Так, к примеру, в СССР она составляет около 1 т на человека (во многих странах, например Бангладеш и др., не более 170—180 кг на человека).

Считается, что для развитого общества норма потребления зерна должна составлять около 800 кг в год на человека. В этой связи и годовой прирост производства зерна на планируемое увеличение населения должен быть больше, следовательно, 25 млн. т в год — оценка по нижнему пределу.

Таблица 6. Общая характеристика производственного мирового потенциала

Обозначения:

ОПР — общая площадь суши, 106 га;

ПСЗ — потенциальные сельскохозяйственные земли, 106 га;

ППБИ — предполагаемая площадь производства без использования ирригации, 106 га;

МПБИ — максимально возможное производство сухого вещества без ирригации, 106 т/год;

ПОЗ — потенциально возможные для орошения сельскохозяйственные земли, 106 га;

ПППП — предполагаемая площадь потенциального сельскохозяйственного производства с учетом ирригации, 106 га;

МПИ — максимально возможное производство сухого вещества с учетом ирригации, 106 т/год;

МПЗИ — эквивалент минимального производства зерна при освоении потенциальных земель с учетом ирригации (106 т/год).

Процесс роста производства зерна может идти двумя путями: за счет освоения и распахивания новых земель, а также повышения урожайности. Потенциально возможности для этого существуют. Однако обеспечение роста продовольственной базы неминуемо сталкивается, с одной стороны, с зависимостью урожайности и общего производства от климата, с другой — с воздействием хозяйственной деятельности и самого процесса освоения новых земель и расширения производства на окружающую среду и климат.

В табл. 6 приведены данные Боринга, Ван Химмста и Сторинга, характеризующие производственный потенциал различных районов мира в пересчете на зерновой эквивалент с учетом качества почв, климатических условий и условий фотосинтеза.

Если считать, что в настоящее время производится 1,3 млрд. т зерна в год, то средняя урожайность должна составить 1 т/га. При таких условиях возможный дополнительный потенциал для увеличения сбора зерна в мире без роста урожайности составит за счет освоения новых земель около 1 млрд. т/год. Этого достаточно для того, чтобы обеспечить продовольствием дополнительно порядка 1—3 млрд. человек. Предполагаемый же рост населения существенно больше. По этой причине все пути увеличения урожайности должны быть приняты во внимание, включая и оптимальное использование климатического потенциала различных стран.

Однако по данным Всемирной организации по продовольствию (ФАО) ситуация в мире такова, что в ряде стран, особенно в освободившихся от колониального ига, да и в развитых капиталистических странах, имеет место недоедание. По данным этой организации нехватка продовольствия в мире составляет 230 млрд. кал. в год (37 млн. т пшеницы).

Для устранения недостатков в питании и обеспечения пищей растущего населения необходимо увеличить производство зерна уже не на 25, а на 65—70 млн. т в год или частично покрыть эту нехватку другими видами продовольствия, либо подняв урожайность этих видов культур, либо расширив пахотные земли. Если производство зерна будет увеличиваться не за счет повышения урожайности, а только за счет освоения новых территорий, то, во-первых, этих мер может оказаться недостаточно, а во-вторых, данный процесс может отразиться на характере подстилающей поверхности, газовом составе атмосферы, углеродном цикле, влагообороте и др.

Рис. 14. Мировое производство зерна за 1960—1977 гг. (по данным ФАО).

1 — фактические данные; 2 — линия тренда

Рассмотрим теперь урожайность и ее зависимость от климата. На рис. 14, 15 приведены данные ФАО о мировом производстве зерна и по группам стран. На фоне роста урожайности и общего производства зерна отчетливо видны некоторые «провалы» и «всплески», которые связаны в основном с климатическими условиями. Отмечаются и устойчивые урожаи, в меньшей мере зависящие от климатических условий. Таким образом, чтобы ответить на вопрос, насколько можно повысить урожайность и общее производство зерна в будущем, следует уверенно ответить на два вопроса:

достигла ли урожайность предельного уровня, и если нет, то как должна быть усовершенствована система сельского хозяйства в будущем для повышения урожайности;

был ли резкий рост урожайности в 50—60-х годах результатом лишь повышения культуры производства и уровня организационной работы или он был частично связан с благоприятными климатическими условиями?

Первый вопрос скорее всего касается специалистов сельскохозяйственного производства. Не вдаваясь в его обсуждение, мы, однако, отметим, что за последние 100—200 лет урожайность в среднем возросла в 2—3 раза. Но энергозатраты за это время на производство 1 т зерна существенно возросли. По этой причине дальнейший рост урожайности не может не вызвать роста энергозатрат, а следовательно, и новой экологической нагрузки на окружающую среду.

Рис. 15. Характеристика годового производства зерна в странах мира (без СССР), по данным ФАО.

Таблица 7. Колебания мирового производства зерновых, млн. т

Второй вопрос требует внимания климатологов. Так, в литературе имеется указание на то, что более прохладные и более дождливые условия отмеченных двух десятилетий (50—60-е годы) способствовали повышению средней урожайности зерновых, хотя и в эти годы были колебания урожайности (1964—1966 гг.). В связи с этим мероприятия по повышению урожайности должны планироваться с учетом возможных изменений климатических условий.

Годовые колебания производства зерновых культур, обусловленные колебаниями климата, могут составлять 1—10% и более по отношению к линии среднего тренда. Так, в период засухи 1972 г. мировые запасы зерна сократились на 33 млн. т. В целом неблагоприятные климатические условия способствовали уменьшению производства продовольствия в 1964—1966 и 1972—1974 гг.

Так, колебания климата серьезно сказываются на экономике стран умеренной зоны, которые, располагая половиной всех посевных площадей, производят около 2/3 мирового количества зерновых и на 75% обеспечивают экспорт пшеницы. Представления о междугодовых колебаниях производства зерновых дает табл. 7.

Как видим, именно на годы с неблагоприятными климатическими условиями падают отрицательные значения зернового баланса.

По данным таких зернопроизводящих стран, как Канада, США, СССР, Китай, Франция, Австралия, Аргентина, ФРГ, Великобритания и Испания, с 1960 по 1977 г. площадь посевов пшеницы возросла на 6,3%, а производства зерна — на 48%. Однако имеются основания предполагать, что, помимо совершенствования технологии производства, некоторую роль в повышении урожайности играли и климатические условия послевоенных лет и что наступивший период неустойчивости климата будет препятствовать этому росту.

Неслучайно поэтому некоторые специалисты в США считают, что в грядущем десятилетии научно-технический «взрыв» в сельском хозяйстве произойдет не в области биологии и техники, а в области совершенствования путей получения и эффективного использования информации о климате, т. е. в области культуры земледелия, основанной на оптимальном использовании климатической информации.

Анализ колебаний урожая зерновых в 25 зернопроизводящих районах мира в 1950—1973 гг. показал, что раз в три года можно ожидать такие климатические условия, которые вызовут изменения в сборе мирового урожая более чем на 27 млн. т в год относительно линии тренда. В связи с этим определенный интерес представляет выполненный в США комплекс исследований, цель которого — рассмотреть вероятные сценарии климата до 2000 г., оценить зависимость производства зерна в основных зернопроизводящих странах мира от климата и в конечном итоге проанализировать последствия реализации того или иного сценария.

Первая задача решалась путем опроса ведущих экспертов-климатологов мира о возможных изменениях климата к 2000 г. Было определено пять наиболее вероятных сценариев будущего климата: первый с вероятностью 0,1 предусматривает сильное похолодание климата с изменением средних температур до —1,4° С; второй с вероятностью 0,25 — умеренное похолодание климата с изменением средней температуры до —0,3° С; третий с вероятностью 0,3 — неизмененный климат или очень слабое (до 0,04° С) его потепление; четвертый с вероятностью 0,25 — умеренное потепление климата до 0,6° С; пятый с вероятностью 0,1 — сильное потепление климата до 1,8° С. Аналогичные оценки изменений температуры применительно к каждому сценарию эксперты дали и для различных субрегионов мира.

Другая группа экспертов в области сельскохозяйственного производства проанализировала, как те или иные комбинации отклонений суммы осадков и средних температур за вегетационный период от нормальных условий повлияют на урожай зерновых. Для 15 комбинаций «страна — вид зерна» были рассмотрены отклонения за базовый период от средних значений температуры, осадков (в %), урожая.

За базовый период принимали несколько десятилетий (от одного до шести), за которые для данной культуры и данной страны имелась необходимая информация. Если, к примеру, для отклонений температуры ΔT (°С) и осадков ΔR (%) эксперт определил урожайность 80% относительно лет со средними условиями погоды, он проставлял в анкете величину относительного урожая 80 и т.д. По этим данным были вычислены функции распределения, позволившие установить вероятность того или иного урожая p. В свою очередь, данному урожаю соответствует определенная комбинация ΔT и ΔR.

Рис. 16 иллюстрирует влияние отклонений температуры и осадков от средних значений для базового периода на урожай. Изолинии характеризуют урожайность в процентах от средней. Границы полигонов, имеющих неправильную форму, указывают на наиболее вероятные диапазоны изменений температуры и осадков для данных районов. Как видно из рисунков, вероятность попадания в данный интервал климатических условий составляет от 95 до 96%. Крестиками с цифрами отмечены максимальные урожаи в процентах от среднего. Так, например, для аргентинской кукурузы было отмечено два максимальных урожая (128%). Стрелками показаны величины среднеквадратических отклонений от средних значений (1σ) для ΔT и ΔR.

Из рисунка видно, что для большинства районов и диапазон изменений, и величина σ для осадков в относительных величинах больше, чем для температуры. Из этого следует, что сборы урожая в большей степени зависят от осадков, нежели от температуры.

Влияние климатических условий таково, что при экстремальных климатических условиях урожайность может падать от 50—60% от средних условий, а для некоторых случаев (аргентинская кукуруза) — до 45%. Максимальные урожаи достигают 113—145 и даже 156% (австралийская пшеница) от средних. В диапазоне отклонений климатических условий от средних значений урожайность может колебаться в пределах 10—20%.

В настоящее время существуют более эффективные методы оценок, основанные на использовании физико-математических моделей «погода—урожай». Тем не менее приведенные оценки дают правильную качественную картину, характеризующую весьма сильную зависимость сельскохозяйственного производства от климатических условий. Так, для кукурузы в Аргентине и США переход к сценарию сильного похолодания вызовет увеличение урожайности на 7—8%, а к сценарию потепления климата — понижение урожая на 3—4%. Для риса в Индии и Китае любой сценарий (похолодание или потепление) дает незначительное понижение урожаев. Примерно такая же картина и для соевых бобов в Бразилии и США. Урожай яровой пшеницы в Канаде понизится примерно на 10% в случае резкого похолодания климата и увеличится на 6—7% при сильном потеплении. Для озимой пшеницы в Аргентине, Австралии, Индии и США картина получается обратная. Сценарии похолодания климата дают рост урожая до 3—5%, а потепления — такие же примерно падения урожаев. Соответственно эксперты оценили, что за счет повышения технологии производства урожаи кукурузы, риса и соевых бобов увеличатся к 2000 г. на 25—50%, а яровой и озимой пшеницы — на 11—40%.

Рис. 16. Зависимость урожайности от климатических условий (температура и осадки).

а — аргентинская кукуруза; б — австралийская пшеница

Из приведенных данных следует, что рост производства зерна благодаря повышению технологии производства существенно превзойдет возможные потери за счет самого неблагоприятного климатического сценария. Однако этого роста урожайности явно недостаточно, так как ожидается, что для большинства основных зернопроизводящих стран рост производства зерна за счет совершенствования технологии составит не более 23—30%, что в пересчете на зерно даст дополнительно всего около 300—400 млн. т зерна. Этого достаточно, чтобы прокормить около 1—1,5 млрд. человек (исходя из нормы не 800, а 300 кг на человека). Предполагаемое же увеличение населения земного шара будет существенно больше, порядка 3—4 млрд. человек.

В этой связи проблема оптимального использования климатического потенциала для повышения урожаев будет иметь решающее значение. К этому, однако, следует добавить, что на фоне изменения средних климатических условий, приводящих к колебаниям урожая в пределах 10—20%, влияние экстремальных климатических условий может превышать эту цифру в 2—3 раза и достигать 30-50%.

При анализе текущего климата мы обратили внимание на увеличение повторяемости необычных климатических экстремумов. Анализ воздействия антропогенных факторов на климат, который проведен в следующем разделе, показывает, что вероятность появления климатических экстремумов возрастает.

Таблица 8. Изменчивость урожаев в 2000 г. для четырех сценариев климата

Обозначения:увеличение (+) и уменьшение (-) изменчивости годового производства урожая относительно базового периода без учета изменения технологии; ++++(----) — очень большие изменения, до 24% и более: +++(---) большие изменения, в среднем 16—24%; ++(--) — умеренные изменения, в среднем 8—16%; +(-) — небольшие изменения.

Для иллюстрации в табл. 8 приводятся ожидаемые вариации в урожаях, которые могут быть вызваны климатической изменчивостью. Как видно, за счет климатической изменчивости колебания урожайности могут достичь не 6—9, а до 24%, т. е. быть сопоставимыми с ростом урожайности за счет повышения технологии производства.

В настоящее время на площади около 200 млн. га земель производятся ирригационные мероприятия, при этом достигаются устойчивые высокие урожаи. Так, в ряде стран Западной Европы урожайность зерна на поливных землях в 3—4 раза выше, чем на неполивных. Особое значение эти мероприятия имеют для тропиков и субтропиков, где распределение осадков неравномерно и очень высока интенсивность испарения, а период максимальной инсоляции часто совпадает с периодом минимальных осадков. Для иллюстрации можно сослаться на исследования, проведенные в Индии. Колебания урожайности сельскохозяйственных культур здесь большей частью объясняются климатом. Однако ирригация может ослабить это влияние. Так, с 1915 по 1955 г. в Индии рос урожай пшеницы с 0,6 до 1,4 т/га. До 1940 г. увеличивалось и количество осадков. Но после 1940 г. оно стало резко уменьшаться, а урожайность тем не менее продолжала расти, что объясняется мерами, принятыми в области ирригации.

Как известно, на урожаи влияют и вредители. Ряд голодных лет был связан с эпидемиями. Так, голод в Ирландии в 1840 г. вызван эпидемией картофельной гнили. Потери пшеницы в США в 1917 г. явились результатом эпидемии стеблевой ржавчины. Голод в Бенгалии (Индия) в 1943 г. был связан с болезнью риса (коричневые пятна). В середине 40-х годов в США из-за грибка, вызывающего викторианскую болезнь растений, погиб овес. В 1970—1971 гг. по всей территории США распространилась эпидемия кукурузной болезни. Установлено, что большинство из этих эпидемий зависит от климатических условий, так как возбудители болезней могут размножаться и развиваться при определенных климатических условиях.

Климатические условия влияют на продуктивность животноводства, причем последствия многих климатических аномалий (например, засух) сказываются на животноводстве спустя несколько лет.

Все это вместе взятое еще более обостряет проблему взаимодействия климата и сельскохозяйственного производства и делает ее все более актуальной, а затраты на изучение климата — рентабельными.

Климат и рыбное хозяйство

Богатства океана, занимающего около трех четвертей поверхности земного шара, — важный источник продовольственных ресурсов, в частности рыбной продукции.

Согласно данным ФАО, в последние годы мировое производство рыбы резко упало. Так, в 30-х годах рост в среднем составлял почти 7%, в 60-х — менее 6%, а в 70-х — уже менее 1% в год. Главная причина сокращения производства рыбной продукции кроется в ликвидации рыбных промыслов, которые использовались для производства рыбной муки и рыбьего жира. В 1976 г. улов анчоуса в юго-восточной части Тихого океана равнялся 4 млн. т, в то время как в 1970 г. — 12 млн. т. Сократились промыслы атлантической, скандинавской сельди, трески и других сортов рыб. В 1970 г. был достигнут пик в добыче рыбы — на заводы для обработки было доставлено 26,5 млн. т. В 1973 г. улов сократился до 18,5 млн. т.

Теоретические расчеты показывают, что общее количество мировой рыбной биомассы, доступной для улова, — 640 млн. т. Ресурсы только одного криля колеблются между 750 млн. и 1,35 млрд. т при возможном ежегодном его улове в южном полушарии 100—150 млн. т, сейчас же он составляет лишь около 20 тыс. т. Таким образом, потенциал рыбного производства таит огромные резервы, а рост производства за счет повышения технологии рыбного промысла может иметь решающее значение.

Изменения воспроизводства рыб тех или иных видов, миграция рыбных косяков зависят от климата. Так, периоду последнего потепления климата, связанного, как уже отмечалось выше, с усилением зональной циркуляции, соответствовали перемещения некоторых крупных пород рыб к северу в системе океанических течений, зависящих от атмосферной циркуляции. Наиболее примечательным и в какой-то мере драматическим примером этой миграции в период потепления явились увеличение и спад уловов трески у западных берегов Гренландии. Так, по данным лаборатории по рыболовству Великобритании в 1908—1910 гг. в прибрежных водах этого района практически не было трески, в 1912 г. ее выловили 24 тыс. т, к 30-м годам — 70 тыс. т, в 50—60-х годах — 450 тыс. т.

В последние годы лов трески запрещен в связи с практическим ее исчезновением у берегов Западной Гренландии. Объясняется это главным образом изменившимися температурными и циркуляционными условиями в океане в результате изменения режима общей циркуляции атмосферы (ослабление зонального переноса) и начавшегося похолодания климата. Численность норвежской сельди, японской и адриатической сардины увеличивается в периоды потепления климата, шведской сельди — становится больше при похолодании.

Характерно, что колебания климата не имеют большой амплитуды, в то время как амплитуда колебаний рыбного промысла велика. На фоне сравнительно длиннопериодных колебаний климата и соответствующих им колебаний рыбной продуктивности наблюдаются и более короткопериодные изменения продуктивности рыбного производства. Пример тому — явление Эль-Ниньо у западных берегов Южной Америки. Оно связано с подъемом глубинных холодных вод, вызванным сложным взаимодействием океанических и атмосферных процессов. После Эль-Ниньо 1957—1958 гг. популяция птиц, поедавших анчоус, улетела, и анчоус был восстановлен. Однако после Эль-Ниньо 1965 г. численность анчоуса сократилась с 18 млн. до 4 млн. т, а после 1972—1973 гг. она сократилась до 1 млн. т. Таким образом, само Эль-Ниньо. — результат климатического влияния. Но оно, в свою очередь, сказывается на зависимости между хищником (птицы) и его жертвой (анчоус) с периодичностью от 6 до 10 лет.

Этот пример указывает на возможность весьма сложного нелинейного взаимодействия между климатическими аномалиями и рыбным производством со сдвигом во времени. Однако существуют и прямые связи. Так, размножение личинных рыб увеличивается в теплой воде и задерживается в холодной. В дальнейшем на этот эффект накладывается влияние солнечной радиации, направление и скорость ветра. Тем не менее для уверенных прогнозов влияния климатических факторов на рыбный промысел в открытом океане данных еще недостаточно, а попытка ихтиологов установить соотношения между численностью различных возрастов рыбы и климатическими факторами большого успеха пока не принесла. Во всяком случае, здесь нельзя привести таких простых зависимостей объема рыбного промысла от климатических условий, как для сельского хозяйства или производства и распределения энергии и др.

Более четко установлена связь между изменениями климатических условий и рыболовством во внутренних водах. Так, для большинства пород рыб повышение температуры воды и продолжительности теплого периода способствует быстрому росту рыбы. Многие виды вообще не размножаются, если вода не достигает определенной температуры. Климатические факторы, регулирующие качество воды, могут выступать в роли физиологических стимуляторов, особенно в период размножения рыбы. Большинство популяций речных рыб зависит от разлива рек в весенний период, когда рыбы размножаются и получают обильный корм. Сами же половодья практически обусловлены климатом. Характер зависимости продуктивности рыбного промысла во внутренних водоемах и реках от климатических условий достаточно сложен, но эта связь существует. Например, сахельская засуха отразилась не только на производстве зерна и поголовье скота, но и на рыбном промысле.

Водный бассейн Сахельской зоны в основном включает реки Сенегал, Нигер, Логоне, озера Чад, Шири. Общий улов рыбы составил здесь 220 тыс. т в год. Однако с 1962 по 1973 г. из-за непрерывного дефицита осадков площадь Чада уменьшилась с 22 до 6 тыс. км2. В результате улов рыбы в озере с 34 840 т в 1974—1975 гг. упал до 13 422 т в 1976—1977 гг. Последствия сказались и на реках Сенегал и Нигер: в первой улов рыбы сократился с 30 тыс. т в 1967 г. до 12 тыс. т в 1973 г., а во втором — с 9,5 тыс. т в 1967 г. до 3,6 тыс. т в 1974 г. К 1975 г. количество воды увеличилось, улов в этих реках вновь возрос до 25 тыс. и 7,6 тыс. т соответственно.

Подъем уровня озера Мверу в Замбии на 6 м в 1962—1964 гг. привел к увеличению объема рыбного промысла в 4 раза. В настоящее время улов рыбы в этом озере составляет 15% общего улова рыбы в Замбии. Но в истории этой страны были периоды, когда озеро полностью пересыхало и происходила массовая гибель рыбы, гиппопотамов, крокодилов. Такие изменения были целиком связаны с климатическими условиями.

Различные климатические изменения выступают как основной фактор рыбной популяции во всех водоемах за исключением крупных, где это влияние несколько меньше. В тех же случаях, когда на численность рыб воздействуют другие факторы, например неограниченное развитие рыболовства или загрязнение вод, даже незначительные изменения климата могут иметь серьезные последствия для структуры видов рыбного сообщества и в конечном итоге для характеристики рыбных популяций. Развитие рыболовства во внутренних водах имеет большое будущее, но планирование этого развития и само развитие, по-видимому, невозможно вести без учета влияния климата.

Климат и водное хозяйство

Трудно переоценить влияние воды на все виды хозяйственной деятельности и на самого человека. Вода — основной источник жизни на Земле, а проблема влагооборота — центральная проблема климатологии. Влагооборот включает следующие процессы: испарение влаги с поверхности суши и особенно с поверхности океана, конденсацию водяного пара и его превращение в осадки, вызванное неупорядоченными и упорядоченными вертикальными движениями в атмосфере и конденсацией влаги, выпадение влаги и ее возвращение в океан через реки и подземный сток. Этот круговорот воды в природе происходит непрерывно.

По данным Атласа мирового водного баланса (1974 г.), под действием солнечной энергии ежегодно с поверхности Мирового океана испаряется около 505 тыс. км3 воды. Из этого количества около 458 тыс. км3 попадает обратно в океан в виде осадков, 47 тыс. км3 переносится в системе атмосферной циркуляции на сушу и выпадает там в виде осадков. Кроме того, с поверхности суши, озер, рек через растительный покров испаряется еще около 72 тыс. км3 воды. В общей сложности в виде осадков над сушей выпадает около 119 тыс. км3 воды. Избыток осадков над испарением над сушей величиной 47 тыс. км3 возвращается обратно в Мировой океан через речной сток.

Цикл влагооборота (испарение—осадки—сток) замкнут. Однако замкнутость эта относительна. Небольшие коррективы вносят инфильтрация влаги, идущая на пополнение подземных грунтовых вод, и человеческая деятельность, связанная с добычей и использованием подземных грунтовых вод. Отклонения от замкнутости в этом цикле могут быть связаны также с накапливанием влаги, выпадающей в Антарктиде, Гренландии в виде снега и льда. В обозримом будущем отток воды из Антарктиды и Гренландии в виде айсбергов и накапливание твердых осадков, вероятно, будут компенсировать друг друга. Однако для оценки длительных тенденций изменений климата эти статьи прихода—расхода должны быть приняты во внимание.

В ледниковую эпоху уровень Мирового океана был, как известно, на 85 м ниже, а влага из океана была перекачена в ледники посредством влагооборота. Любое таяние ледников приведет к повышению уровня Мирового океана. Масштабы данных процессов в прошлом составляли столетия и тысячелетия. Значит, в ближайшем будущем около 40 тыс. км3 пресной воды — это тот устойчивый естественный резерв, не считая континентальных льдов типа Антарктиды и Гренландии, которым человечество будет располагать как источником пресной воды.

Необходимое потребление человеком воды в будущем оценивается от 900 до 1400 м3 в год. Если согласно прогнозу население земного шара на рубеже 2000 г. составит около 8 млрд. человек, то на душу населения придется около 5 тыс. м3 пресной воды, что примерно в 4—5 раз больше приведенной нормы. Однако вода распределена крайне неравномерно. Есть районы, где ее не хватает уже сейчас, это — зоны повышенной испаряемости. Именно здесь потребуются ирригационные работы. Простейшие оценки показывают, что для производства 1 т зерна или риса на поливных землях необходимо соответственно около 1—3 тыс. т воды. Исходя из нормы 1 т зерна на трех человек, для населения в 8,1 млрд. человек нужно производить 2,7 млрд. т в год, по нормам же развитых стран (800 кг в год на человека) потребуется около 6,5 млрд. т зерна в год, что в 5 раз выше, чем сейчас. Полагая, до некоторой степени оптимистически, что около 40% этого количества будет производиться на орошаемых землях, специалисты подсчитали, что таких земель должно быть порядка 650—660 млн. га, в настоящее время их около 200 млн. га. Потенциальное количество земель, пригодных для орошения, оценивается в 470 млн. га. Если считать среднюю продуктивность орошаемых земель порядка 4 т зерна с 1 га (предполагаемая продуктивность неорошаемых земель к этому времени 1,8 т с 1 га), то при расходе 2200 м3 воды на 1 т зерна потребуется к 2000—2015 гг. изымать из стока 5850 км3 в год. Не меньше 90%, если не изменится система орошения, пойдет на испарение. Сюда следует добавить, что на промышленные цели израсходуется около 4100 км3 воды, исходя из нормы 500 м3 в год на человека. Всего, таким образом, из стока нужно будет изымать около 10 тыс. км3 воды в год, что составит около 25% годового стока.

Рассмотрим теперь, как климатические изменения влияют на влагооборот вообще и на сток. В гидрологии существует такое понятие, как соотношение между средней годовой потребностью в воде для данного района и необходимой емкостью водохранилища в процентах от среднего годового стока. Связь эта нелинейная. Так, при годовой потребности в 60% необходимая емкость водохранилища может составлять 20—30%, и здесь обычно не возникает серьезных проблем при расчете. Однако при годовой потребности 70—80% и более необходимая емкость водохранилища может достигать 100% и более. А это существенно меняет весь подход к проектированию и эксплуатации водохранилищ, особенно если речь идет о крупных.

Достаточно привести такой пример. В Бразилии на Рио-Гранде имеется каскад электростанций, в верхней части которого, в Фурнасе, расположено большое водохранилище емкостью 15 млн. м3, площадь водосбора около 54 тыс. км2. При использовании всей воды водохранилища можно выработать 22 770 МВт/мес энергии (почти 50% всей производимой энергии в районе). Однако зависимость расчетов от климатических данных такова, что при потребной выработке электроэнергии с использованием 80% среднего годового стока различные модели расчетов дают необходимую емкость водохранилищ от 48 до 84%. В первом случае в строительстве других электростанций и водохранилищ нет необходимости, во втором — есть, и это будет связано с большими экономическими затратами.

Для некоторых районов США, например, при одних и тех же осадках порядка 750 мм годовой сток будет меняться в 4 раза при изменении температуры примерно на 20° С. При понижении температуры сильно уменьшается испарение и увеличивается сток. Потенциально возможное испарение (эватранспирация) для влажных районов при средней годовой температуре (~4—5° С) составляет 500 мм, а при температуре около 27° С — уже около 1500 мм.

Колебания климатических условий требуют при проектировании и эксплуатации водохранилищ оптимального использования трех типов климатической информации: длительных рядов инструментальных измерений температуры, осадков, испарения (потенциальная эватранспирация); палеоклиматической информации; прогнозов будущих изменений климата с учетом как естественных, так и антропогенных факторов.

При строительстве крупных ирригационных сооружений крайне важно учитывать изменения климата. Известно, что во многих странах поливное земледелие — решающий фактор экономики. Поэтому знание прошлого климата, а также прогнозы его будущих изменений, в особенности осадков, температуры, испаряемости, всегда будут иметь огромное значение при проектировании сооружений. При этом потребность в данных о прошлом климатическом режиме и стоке часто возникает в необжитых районах, где рядов наблюдений нет или они ограниченны.

Важное значение имеет климат и для районов, где используется грунтовая вода из подземных скважин. Например, в Калифорнии (США) источники подземных вод составляют около 40%. В 1977 г. в связи с засухой было пробурено 10 тыс. новых скважин. Но из-за засухи скорость выкачивания подземных вод превышала скорость их восстановления за счет осадков. В результате фермеры бурили скважины все глубже. В 1977—1978 гг. скважины бурились на 270 футов (почти 80 м) глубже, чем до 1977 г. Стоимость воды здесь возросла почти вдвое.

Все эти примеры наглядно свидетельствуют о необходимости оптимального учета различных видов климатической информации при планировании и эксплуатации водохозяйственных сооружений, реализации водохозяйственных мероприятий.

Климат и леса

Леса — важный источник сырья и продовольствия, а также органическая связь биосферы и всей климатической системы. Они очень чувствительны к изменениям климата, о чем легко можно судить по кольцам срезов деревьев. В свою очередь, ощутимые изменения лесного покрова отражаются на климате в региональном или глобальном масштабах.

Как известно, из 510 млн. км2 поверхности земного шара Мировой океан занимает 361 млн. км2 (71%), а суша 149 млн. км2 (29%). Поверхность суши, которая на 120 млн. км2 покрыта растительностью, по типам подстилающей поверхности распределяется следующим образом.

Полярные районы занимают площадь 15 млн. км2 (10% поверхности суши), тундра, болота, водоемы и реки — 30 млн. км2 (21 %), земная растительность — 24 млн. км2 (16%), засушливые пустыни — 9 млн. км2 (6%), культивируемые земли — 14 млн. км2 (9%), лесистая местность — 7 млн. км2 (5%). Леса занимают площадь 50 млн. км2, или 33% поверхности суши. Земли более чем одной трети поверхности суши (37%) малопродуктивны или вовсе непродуктивны. Среди них тундра, водная поверхность и др. (21 %), пустыни (6 %), полярные районы (10 %).

В результате фотосинтеза и роста различных типов растительности годовое производство биомассы в пересчете на сухую массу составляет для всего земного шара 155·109 т в год: 55·109 т приходится на океан и 100·109 т — на сушу. Из этого количества леса дают основную продукцию, составляющую около 65·109 т в год при средней продуктивности леса 1,3·103 т/км2 биомассы в год. Леса, следовательно, — самая продуктивная органическая система. Продуктивность лесов в 2—3 раза выше продуктивности других типов растительности суши и почти в 10 раз больше продуктивности океана.

Леса ответственны за газовый обмен, в частности за углеродный и кислородный циклы. Если принять годовой прирост древесины равным порядка 65·109 т в год, то общее количество ее примерно в 30 раз больше, т. е. 2·1012 т. Поскольку на 1 кг древесины приходится 0,35—0,5 кг С, общее содержание его в лесах составляет от 700·109 — 1000·109 т. Считается, что для производства единицы массы сухого вещества нужно затратить 1,83 единиц массы CO2. При этом в атмосферу выделяется около 1,32 единиц массы O2.

Всего, таким образом, леса поглощают из атмосферы около 119·109 т CO2 и выделяют в атмосферу 88·109 т в год O2. (Масса атмосферы — около 5,2·1015 т. В ней находится около 1,3·1015 т O2 и 2,57·1012 CO2.)

Около 53% мировых запасов леса составляют тропические леса. Их вклад в мировую продукцию сухого вещества — около 75%. Главный лесной континент — Южная Америка (площадь тропических лесов 11·106 км2, или 55% площади всех тропических лесов).

Большие лесные массивы находятся в северной части умеренной зоны северного полушария. В табл. 9 приведено более детальное распределение лесов.

Средний запас древесины зависит от типа леса. В сухих субтропических лесах Южной Америки он составляет не более 40 м3/га, а во влажных тропических лесах 200—300 м3/га и более. Промышленная продукция леса по данным ФАО на площади 2,8·109 га — около 1,45·109 м3 в год. Таким образом, промышленное производство леса не превышает 1,5—2% годового прироста древесины. Из этой продукции около 59% идет в эксплуатацию и в другие виды промышленности и 41% используется как топливо.

Использование леса как топлива эквивалентно реализации энергии в (17—21)·103 Дж на 1 г сухого вещества. Таким образом, в среднем фиксация энергии в древесной биомассе в год составляет порядка 1,2·1021 Дж.

Таблица 9. Распределение лесов, % площади широтной зоны

Леса влияют на тепловой баланс нашей планеты, влагооборот, речной сток, динамику атмосферы, ее газовый и аэрозольный состав и др. Коэффициент поглощения солнечной радиации деревьями очень велик, около 67 Дж/м2 (почва, лишенная растительности, поглощает 33 Дж/м2). Потенциальные испарения над лесом составляют 850 мм/год, а над почвой, лишенной растительности, — 425 мм/год. Степень покрытости лесом воздействует на водный и энергетический баланс планеты. В свою очередь, изменение составляющих энергетического и водного баланса сказывается на продуктивности леса. Потенциальная продуктивность лесов зависит от температуры самого теплого месяца, годового количества осадков, продолжительности вегетационного периода, внутригодовых колебаний температуры, испарения, радиационного баланса и др. В странах холодного климата повышение температуры способствует ускоренному росту деревьев, в то же время небольшие повышения испаряемости практически не влияют на него. В странах теплого климата рост деревьев не зависит от температуры, однако при подъеме температуры увеличивается испаряемость, в результате чего продуктивность леса уменьшается.

Климатические флюктуации также отражаются на росте деревьев, Достаточно сказать, что такая наука, как дендроклиматология, опирается на закономерности роста деревьев (фиксируемые на срезах по кольцам деревьев) в зависимости от климатических условий. Это позволяет достаточно надежно восстанавливать климат прошлого.

Известно, что линии лесов в горах тесно связаны с климатом, а их положение с высотой меняется при изменениях климата. Линия лесов в горах зависит от широты, высоты, места и климатических условий. В тропиках (в Андах, Гималаях) она возвышается на 5 тыс. м над уровнем моря, в полярных районах находится вблизи уровня моря. Потепления (похолодания) на 0,5—0,6° С вызывают повышение (понижение) линии лесов примерно на 100 м. И такие явления отмечались в прошлом.

Климат и строительство

Влияние климата при строительстве объектов чрезвычайно велико, особенно в странах с резко выраженной внутригодовой климатической изменчивостью, в умеренных, полярных и субполярных районах. Технические условия и стоимость проектирования зданий и сооружений, проведения земляных работ, виды применяемых конструкций, эксплуатация и т. д. весьма сильно зависят от климата. Техника и аппаратура, предназначенные для одних климатических условий, выходят из строя при работе в других. Сейчас еще только делаются попытки оценить, во что обходится, к примеру, изменение температуры на 1° и осадков на 10% для различных видов деятельности. Исследования, проведенные в США, показывают, что понижение температуры на 1° привело бы к дополнительным расходам на жилищное строительство и одежду порядка 10 млрд. долларов в год, а ущерб здоровью людей при этом оценивался бы в сумму 47,72 млрд. долларов.

По мере расширения масштабов человеческой деятельности неизмеримо возрастут масштабы и сложность строительных работ, их зависимость от климатических условий. Прежде всего остановимся на проектировании. Одна из задач, возникающих на этой стадии, заключается в разработке методов эффективного использования климатической информации, с тем чтобы не допустить неоправданного завышения стоимости объектов, с одной стороны, и недостаточной прочности (или теплоустойчивости и др.) — с другой. При ошибках любого знака, кроме отмеченных потерь, в течение длительного времени будет иметь место также перерасход денежных средств.

Вторая проблема связана с проектированием ограждающих конструкций, отопительных систем, систем кондиционирования, вентиляции и др., работа которых в решающей мере определяется климатическими условиями. Как известно, на продолжительность строительных работ воздействуют экстремальные условия погоды, средние температуры, скорость ветра, осадки и др. Это — третья проблема. Многие технологические циклы строительства (например, бетонные работы, дорожные покрытия, работа кранов, транспорта и др.) очень сильно зависят от климата.

Четвертая проблема — строительство линий электропередач и их эксплуатация с учетом ветровых и гололедных нагрузок. Главные материальные потери при неблагоприятных климатических и погодных условиях — это восстановление линий электропередач, убытки хозяйств, которые зависят от функционирования этих линий.

Пятая проблема — учет ветровых, гололедных, снеговых нагрузок на сооружения и конструкции общего и специального типа, в особенности на сооружения высотой 40 м и более (здания, башни, опоры, дымовые трубы, телевизионные башни и др.). Завышение этих нагрузок приводит к сильному и часто неоправданному удорожанию стоимости строительства, занижение — к вероятности аварий.

Мы перечислили главные аспекты влияния климата на проектирование и строительство в умеренных и полярных районах. В странах тропического климата возникает своя специфика, связанная со строительством дамб, защитой от тропических циклонов и ураганов, от коррозии и др.

Климат и проблемы транспорта и морского хозяйства

Несмотря на бурное развитие всех видов транспорта, их зависимость от климатических условий еще не преодолена. Известно, например, что за последние 15—20 лет прямые убытки от возвратов самолетов вследствие погодных условий довольно велики. Косвенные же убытки, связанные с нарушением регулярности работы воздушного, как, впрочем, и любого другого вида транспорта, никто по-настоящему не подсчитывал, но они не меньше, а возможно, и превышают прямые убытки.

Согласно американским источникам, только использование оптимальных маршрутов судов, разработанных с учетом климатических данных о полях ветра и волнения по акваториям Атлантического и Тихого океанов, позволило сократить среднюю продолжительность рейса на 10 часов, что дает экономию 10 млн. долларов в год.

Эксплуатация шельфовой зоны морей, которая стала насущной необходимостью для человечества, в значительной мере определяется климатическим режимом этой зоны. Здесь, как и при освоении новых территорий, изучение климата должно предшествовать началу работ на шельфе.

Климат и энергия

Со времени изобретения первой паровой машины в XVIII столетии, использовавшей в качестве топлива дрова и уголь, человек получил мощную энергетическую базу для развития индустриального общества. Вслед за паровой машиной появились двигатель внутреннего сгорания, электрический генератор и ядерный реактор.

Энергоресурсы условно можно классифицировать на три типа: невозобновляемые, возобновляемые, ядерную и термоядерную энергию.

К невозобновляемым энергоресурсам, которые вносят основной вклад в энергетику, относится ископаемое топливо, т. е. остатки веществ растительного происхождения, преобразовавшиеся со временем в уголь, нефть и природный газ. Сложные процессы естественного происхождения, способствовавшие формированию видов топлива, длились миллионы и десятки миллионов лет. Пополнить быстро истощаемые запасы ископаемого топлива, по-видимому, невозможно, а истощение их в ближайшие 100—150 лет неминуемо. К невозобновляемому типу энергоресурсов относятся также горючие сланцы — осадочные горные породы, содержащие углеводороды, из которых путем перегонки можно получить жидкое топливо, близкое по составу к нефти. Однако в настоящее время этот способ добычи нефти нерентабелен.

К возобновляемым энергоресурсам относится солнечная энергия. Она используется как непосредственно для нагревания воды, отопления, выработки электричества, так и в преобразованном виде (энергия ветра, гидроэнергия, энергия океанских волн, морских течений, перепада температур между поверхностным и глубинным океаном). Особый вид — энергия Солнца, преобразованная в электрическую. Известно, что образующуюся в результате фотосинтеза биомассу можно переработать в горючие газы и жидкости. Возобновляемый вид — и геотермальная энергия, базирующаяся на использовании внутреннего тепла Земли в районах, где глубинные воды выходят на поверхность в виде горячих источников и гейзеров.

Ядерная энергетика базируется на расщеплении (делении) атомов тяжелых радиоактивных элементов с выделением тепла (ядерная реакция) и на синтезе (соединении) ядер легких атомов (термоядерная реакция), тоже сопровождаемом значительным выделением энергии.

Энергетическая база также подвержена воздействию климата. Режимы освещенности, термический и ветровой влияют на потребление энергии и ее перераспределение по экономическим районам, особенно в странах с резко меняющимися климатическими условиями. По мере ввода в строй капитальных мощностей резко возрастает стоимость дефицита тепла, которая по некоторым оценкам в среднем для мира может достигать не менее нескольких миллиардов рублей в год.

Что касается новых видов энергии и в особенности возобновляемых энергоресурсов, то развитие этой отрасли в решающей мере будет зависеть от климатических условий даже при самом благоприятном развитии технологического процесса. В настоящее время роль возобновляемых видов энергии в общем энергетическом балансе пренебрежимо мала, но к концу столетия они будут давать около 25% энергии.

Уже сейчас существует много автономных гелиоустановок для городов и сельских местностей. Фотогальванические солнечные элементы, преобразующие непосредственно свет в электрическую энергию, весьма перспективны (стоимость вырабатываемой ими электроэнергии упала с астрономической цифры 500 долларов за 1 Вт мощности до 13,5 долларов и продолжает падать).

Большие возможности таит в себе и ветроэнергетика. В США строится крупная ветроэнергетическая установка мощностью 1,5 млн. Вт. В ряде стран (Индия и др.) успешно разрабатывается производство биогаза (метана). Бразилия начала производить из сахарного тростника и маниоки этиловый спирт, чтобы заменить им импортный бензин. Налаживается производство из отходов древесины пиролизного древесного угля.

Эксплуатация не всех источников энергии будет зависеть от климата. Тем не менее развитие новых видов энергетической базы резко повысило интерес к проблеме метеорологии и энергии. Так, по инициативе ВМО в 1979 г. был проведен международный симпозиум, посвященный метеорологическим проблемам развития солнечной энергии. В конце 1979 г. в Женеве состоялось международное совещание экспертов по проблеме энергии ветра.

Одним из недостатков энергии Солнца и ветра является малая плотность энергии на единицу площади. В районах, где из-за большой концентрации производства здания плохо приспособлены для солнечной и ветровой энергетики, ориентироваться на новые виды энергии нецелесообразно. В странах и районах, где население рассредоточено, ориентация на возобновляемые источники энергии вполне себя оправдывает как с экономической, так и с социальной и экологической точек зрения.

Развитие энергетики, основанной на возобновляемых источниках, по-видимому, неизбежно, но именно эти источники в наибольшей мере зависят от климатических условий. Так, для разработки и эксплуатации большинства гелиоустановок требуются данные о прямой и рассеянной радиации, об эффективном излучении, спектральном солнечном излучении. Крайне важно для этих установок знать внутрисуточную структуру поля радиации, а также полей ветра, температуры, облачности и др. Необходимо разработать климатические критерии, обеспечивающие благоприятные условия для эффективной работы солнечных установок различного типа, изучить внутрисуточную структуру составляющих радиационного и теплового баланса для поверхностей различной ориентации и широтных зон, произвести районирование экономических областей отдельных стран и регионов мира по обеспечению солнечными ресурсами применительно к различным типам солнечных установок.

Со стороны ветроэнергетики предъявляется целый ряд требований. Известно, что потенциальные климатические ветроэнергоресурсы пропорциональны плотности воздуха и кубу скорости ветра. Поэтому крайне важно выбрать место установки ветродвигателей. Кроме того, ни один ветродвигатель не в состоянии полностью использовать потенциальные ветроэнергоресурсы, так как он может работать между нижним пределом скорости ветра (скоростью пуска) и верхним пределом, т. е. скоростью ветра, при которой двигатель способен выйти из строя. Без знания климатического режима планирование ветроэнергетики и эксплуатация ветроэнергоустановок не могут быть эффективными.

Биоклиматология человека

Человек постоянно испытывает воздействие факторов окружающей среды. К ним относятся тепловые, шумовые, световые, радиационные, загрязнение окружающей среды, эмоциональные нагрузки, влияние различных физических полей и явлений и др.

Однако наиболее существенны факторы, определяющие тепловое состояние человека, в частности испарение, теплообмен и радиационные притоки, целиком зависящие от климатических условий. На основе учета этой зависимости возникло новое направление исследований, называемое биоклиматологией; последняя делится на общую и частную.

Общая биоклиматология занимается изучением влияния климата, погоды, гелиогеофизических, геомагнитных, атмосферно-электрических и других факторов на самочувствие и здоровье человека. Частная биоклиматология исследует влияние микроклимата различных природных и городских ландшафтов, а также помещений на самочувствие и условия проживания человека.

Анализ статистических данных и уравнения теплового баланса позволяет выделить климатические условия, оптимальные для проживания человека. Основной ограничивающий фактор — температура. Верхний предел возможных для проживания условий (Ťmax) составляет около 55° С, нижний (Ťmin) — порядка —60° С. Зоной климатического комфорта считается довольно узкий интервал температур порядка 20—25° С, который несколько различен в странах с разным влажностным и ветровым режимом. Проживание при температуре ниже и выше этих величин связано уже с определенными дополнительными условиями (утепление или охлаждение).

На рис. 17 приведен график, характеризующий распределение населения мира в диаграмме среднегодовых значений Ťmin и Ťmax. Заштрихованный район указывает диапазон температур, в которых проживает 60% населения. Он находится между Ťmax порядка от 30—35° до 35— 40° С и Ťmin от —10° до 15° С. В зоне, обозначенной горизонтальной штриховкой, проживает около 30% населения. Эта зона лежит в пределах Ťmax между 20—25° С и 45—50° С, а Ťmin между —50÷—55° С и 20—25° С.

Рис. 17. Распределение населения земного шара в зависимости от климатических условий

В экстремальных климатических условиях проживает всего около 10% населения. По данным Всемирной организации здравоохранения и Всемирной продовольственной организации наиболее благоприятный климатический эталон соответствует среднегодовой температуре воздуха 10° С. Уменьшение этой температуры требует увеличения калорийности пищи порядка 3% на каждые 10° С понижения температуры. При повышении среднегодовой температуры калорийность снизится на 5%. Проведенные специальные исследования показали, что в различных климатических условиях требуемая калорийность пищи может меняться в существенно больших пределах. Естественно, что на калорийность влияют и другие климатические факторы. Но эти вопросы еще достаточно не изучены. Тем не менее ясно, что изучение и районирование биотермических условий жизнедеятельности человека — весьма актуальная задача, особенно для стран с холодным или жарким климатом.

Воздействие климата на условия проживания человека и его самочувствие ярко проявляется в благоприятном влиянии факторов климатического лечения. В связи с этим курортология и климатотерапия стали одним из закономерных и эффективных арсеналов средств современной медицины в лечении заболеваний.

Однако это направление может успешно развиваться при условии научных обоснований влияния климата на здоровье человека. Влияние многих климатических факторов, таких, как явления, связанные с солнечной активностью, атмосферным электричеством, резкими изменениями погоды и др., до конца еще не выяснено. Исследования показали, что для здорового организма возможность приспосабливания (адаптации) к меняющимся климатическим условиям весьма высокая. В связи с этим зависимость здоровья практически здорового человека от климатических условий не так велика. Однако больные, люди пожилого возраста и дети чутко реагируют на перемены климата.

В ряде стран обнаружена четко выраженная сезонность в количестве смертей. Так, в США минимум смертности для Нью-Йорка, Лос-Анджелеса и Чикаго падает на летние месяцы, а максимум — на зимние. При этом амплитуда составляет порядка 15—25%. Однако в прошлом столетии картина была обратная. Пик смертности 1867—1880 гг. отмечался летом. По-видимому, следует различать смертность в зависимости от тех или иных заболеваний.

Так, минимум смертности от сосудисто-сердечных заболеваний в северном полушарии падает на летние месяцы. В южном полушарии в это время наблюдается максимум смертности. Специально проведенные исследования в США показали, однако, наличие определенной зависимости распределения смертности от климатических условий. Так, смертность ниже в районах США с диапазоном среднегодовых температур между 15,6 и 26,6° С. В более холодных и более жарких районах смертность повышалась. Заметное влияние на заболеваемость и смертность оказывают климатическая изменчивость и резкие колебания погоды.

В последние годы показано влияние сезонной изменчивости и различных климатических условий на возникновение и распространение самых разнообразных вирусных заболеваний. Целый ряд вирусов может развиваться и размножаться только при определенных климатических условиях.

Если в ряде стран (США, Япония) резко снижается смертность от инфекционных заболеваний, то в них же резко увеличивается смертность от респираторных заболеваний, связанных с качеством окружающей среды. В городе Нешвилл (США) было установлено, что при загрязнении атмосферного воздуха двуокисью серы до 0,149 мг/м3 процент обострения бронхиальной астмы среди взрослого населения составил 8,1%. При повышении концентрации в диапазоне 0,15—0,349 мг/м3 — 12%, а в районах с концентрацией выше 0,75 мг/м3 этот показатель возрос до 43,8%.

Здесь мы рассмотрели лишь в самых общих чертах возможное влияние климатических условий на здоровье и условия проживания человека. Проблема эта имеет глубокое социально-экономическое значение.