Физиологические основы климатической адаптации

Под климатической адаптацией (или акклиматизацией) понимают приспособление организма к различным климатическим условиям природной среды. Климатические условия на земном шаре чрезвычайно разнообразны, и только благодаря наличию у человека определенных приспособлений он способен существовать в среде более разнородной, чем у всех других видов млекопитающих (за исключением разве что крыс). Для каждой среды обитания, в которой живут люди, характерен свой климатический режим.

Климат и погода – термины, характеризующие состояние атмосферы. Климат представляет собой сезонное среднее условий погоды в данной местности. Полное описание состояния атмосферы в каждой конкретной местности, определяющее погоду и климат, должно включать данные о температуре и влажности воздуха (давлении водяных паров), скорости и направлении ветра, величине и характере облачности, числе солнечных дней, общей дозе теплового излучения, количестве осадков в виде дождя и снега, пыли в атмосфере и некоторые другие параметры.

Климат, в котором живет человек, в действительности состоит из ряда климатических "оболочек":

Ø микроклимата одежды человека

Ø микроклимата жилых и производственных помещений

Ø географического микроклимата.

Несмотря на способность человека изменять микроклимат своей одежды и благоустраивать микроклимат жилых и производственных помещений, он все же подвержен влиянию и географического микроклимата, к различным факторам которого определенным образом приспосабливается на протяжении жизни.

Эффективная адаптация человеческого организма к климатическим условиям необходима для:

Ø обеспечения состояния комфорта. В связи с тем, что главным фактором, определяющим психологическое состояние комфорта у человека, является температура его тела, психологически определяемой зоной комфорта является область нейтральной температуры окружающей среды. Под нейтральной температурой окружающей среды (или термонейтральной зоной) понимают такой диапазон температур, в пределах которого температура организма может поддерживаться на постоянном уровне без участия дополнительных механизмов теплопродукции или потоотделения, т.е. без напряжения механизмов терморегуляции (в этом диапазоне температур интенсивность метаболизма и теплопродукция организма минимальны).

Ø выполнения физической работы без повышенной утомляемости

Ø выполнения различных видов квалифицированной работы, требующей внимания и сноровки, с минимумом ошибок

Ø обеспечения нормальных условий для роста и развития.

Особенности климатических условий в различных регионах земного шара определяются распределением и сменой в них в течение года жары и холода, ясных и облачных дней, ветра и безветрия, дождей и засухи и зависят от большого числа различных факторов:

Ø географической широты

Ø удаленности региона от области моря

Ø защищенности от ветров

Ø рельефа поверхности

Ø высоты над уровнем моря и некоторых других.

Несмотря на множественность факторов, оказывающих определенное влияние на климатические условия каждого конкретного региона Земли, все же определяющим фактором является географическая широта местности, которая и лежит в основе разделения земного шара на большие климатические зоны (или пояса):

Ø жаркий (от 0° до 30° широты) со средней годовой эффективной температурой 27-21°С

Ø теплый (от 35°до 45° широты) со средней годовой эффективной температурой 21-16°С

Ø умеренный (от 45° до 60° широты) со средней годовой эффективной температурой 15-5°С

Ø холодный (свыше 60° широты) со средней годовой эффективной температурой ниже 5°С.

Каждый большой климатический пояс включает множество подпоясов (или климатических провинций), поскольку влияние географической широты на климат может принимать различные формы в зависимости от действия других факторов, таких как высота над уровнем моря, близость к морю, защищенность от ветров (во многом зависящая от рельефа местности) и т.д. Совокупность всех экологических факторов, действующих на организм в каждой конкретной климатической зоне, составляет характерный для нее комплекс экологических воздействий. Так, климатический пояс, соответствующий лесам умеренных широт, включает две климатические провинции: умеренно теплую (Северный и Южный Уэльс, Аргентина и др.) и холодную морскую (Великобритания, Германия, Новая Зеландия и др.). Такое подразделение земного шара на климатические зоны и провинции является весьма условным, поскольку почти всюду на территории Земли имеют место те или иные суточные или сезонные колебания определенных климатических факторов, которые могут быть достаточно сильными, а иногда и чрезвычайно резкими. Наивно предполагать a priori, будто существует один идеальный климат, и что он непременно ограничен узкой климатической зоной, лежащей вблизи изотермы 20° широты. Для многих стран мира характерны суровые климатические условия, требующие соответствующих физиологических и технических приспособлений. В качестве таких особо трудных для жизнедеятельности человека условий, ограничивающих физическую работоспособность и требующих широких физиологических приспособлений, можно выделить:

Ø типичное для "экваториальной" зоны сочетание безветрия с высокой влажностью, температурой и интенсивной солнечной радиацией

Ø палящий зной с обжигающим, горячим ветром, температура которого выше температуры кожи

Ø сильный мороз, сочетающийся с частой облачностью (препятствует притоку тепла) и иногда повышенной влажностью (такие условия плохо переносятся даже при полном безветрии)

Ø сочетание свирепых холодов и сильных ветров, которое плохо переносится даже при сухом воздухе.

Почти в каждой климатической зоне человек сталкивается с действием одного или нескольких из указанных неблагоприятных факторов. Самыми благоприятными с точки зрения климата оказываются страны с т.н. "мягким" климатом – страны теплого пояса (Средиземноморье) и страны с прохладным морским климатом (Великобритания, Германия, Новая Зеландия), где сильная жара или холод редки и непродолжительны. Однако в любой климатической зоне человек не гарантирован от случайностей погоды в то или иное время года. Виду Homo sapiens всегда приходилось и приходится приспосабливаться к климату и его изменениям, начиная со времени своего появления в условиях, которые были достаточно сложны и в конечном итоге предопределили формирование столь гибкой и совершенной системы терморегуляции.

Несмотря на существующее многообразие регионов земного шара, характеризующихся определенными комплексами климатических условий, их условно (в зависимости от главного климатического фактора или нескольких факторов, наиболее типичных для зоны) можно классифицировать на следующие группы:

Бесплатная лекция: "18 Главные оси инерции и главные моменты инерции" также доступна.

Ø аридные зоны – области, в которых сочетаются высокие температуры с небольшим количеством осадков, малой относительной влажностью воздуха, сухой почвой и интенсивной солнечной радиацией; соответствуют жарким (составляют 21% всей поверхности суши, к ним относятся Сахара, Калахари в Африке, Центральная Австралийская пустыни), теплым (Калифорнийская) и холодным (Гоби в Монголии) пустыням

Ø зоны высоких широт (Севера и Крайнего Севера) – территории, лежащие севернее 60° северной широты, для которых характерны низкие температуры, частые непериодические геомагнитные возмущения, частая облачность и связанная с этим большая продолжительность периода ультрафиолетового голодания (не менее 5-6 мес. в год), неравномерное распределение в течение года солнечной радиации (в связи с существованием периодов полярной ночи и полярного дня), частые перемены атмосферного давления (связанные с гигантским движением воздушных масс вихревого типа – циклонами и антициклонами), частые ветры, заболоченность почв; как правило, для большинства областей характерно небольшое количество осадков, высокая относительная влажность (вследствие низких температур), слабая минерализация вод, пониженная плотность кислорода в атмосферном воздухе (в связи с определенными термобарическими изменениями, например, при циклонах и прохождении теплых фронтов)

Ø юмидные зоны (тропики) – влажные тропические зоны (Северная Австралия, Южная Америка, Индонезия, Судан и некоторые другие), для которых характерны высокие температуры воздуха, сочетающиеся с высокой абсолютной и относительной влажностью. Вместе с зонами высоких широт представляют собой области с наиболее сложным для жизнедеятельности человека комплексом климатических факторов

Ø высокогорье, для которого характерно пониженное барометрическое давление и связанное с этим пониженное парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе, а также низкая влажность воздуха и низкая температура

Ø регионы с морским климатом (океанические и морские пространства, острова и прибрежные районы материков, на которые распространяются массы морского воздуха), в зависимости от широты местности эти регионы подразделяются на морские холодные (например, Великобритания, Аляска), умеренные (например, Калифорния, Крым, северный берег Средиземного моря) и жаркие (например, побережье Бразилии, Австралии). Морской климат характеризуется сравнительно малой изменчивостью температуры воздуха в течение года и суток, определенным ветровым и влагообразующим режимом, а также влиянием химических свойств морской воды на воздушные массы (исключительно чистый воздух с большим содержанием влаги, повышенным количеством озона и примесью химических веществ моря в виде аэрозолей). Морской умеренный климат является самым благоприятным для жизнедеятельности человека.

Различные комплексы климатических факторов регионов земного шара обуславливают и определенные особенности в формировании адаптации людей к ним и связанные с этим морфо-функциональные и биохимические особенности разных популяций людей (например, длительное время проживающих в юмидной зоне и в зоне морского климата).

Поделитесь ссылкой:

Популярные услуги

Физиологические основы климатической адаптации

Рекомендуемые материалы

Рекомендуемые лекции