XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

Солнечная энергия – источник жизни на планете Земля. Земля остро чувствует изменения солнечной активности, проявляющиеся в настоящее время главным образом в виде 11-летних циклов.

Актуальность исследования:

В процессе повышения интереса к явлениям, происходящим в космосе, освоения космического пространства интерес к изучению связи солнечной активности с биосферой стал увеличиваться. Область человеческой деятельности расширилась далеко за пределы границ естественной среды обитания – биосферы.

Это распространение носит как пространственный – за счет освоения космического пространства, так и качественный характер – за счет активного использования ее в научно-техническом прогрессе (разработки новых видов энергии и электромагнитных волн и т.д.).

К настоящему времени накоплено большое количество данных, касающихся влияния солнечной активности на живую природу, в том числе и на человека.

Цель исследования – изучение влияния внешних геофизических факторов на самочувствие человека.

Задачи:

Изучение влияния температуры воздуха, давления и индексов геомагнитной активности на здоровья человека;

Составление корреляционных таблиц и построение графиков по данных индексов kp, Ap, температуры воздуха, атмосферного давления и самочувствия человека;

Выявление возможных факторов, влияющих на состояние здоровья и самочувствия населения.

1. Влияние внешних геофизических факторов на человека

1.1. Температура воздуха

Жизнедеятельность любого организма целиком построена на процессах, совокупность которых так или иначе сводится к перераспределению тепла между ним и окружающей средой, поэтому изучение влияния температуры на организм в принципе необходимо каждому человеку, желающему иметь контроль как над уровнем производительности, так и состоянием собственного здоровья.

Большое воздействие на человека оказывает не только фактическая температура воздуха, но и ее межсуточная изменчивость. Изменение среднесуточной температуры воздуха на 1-2ºС считается слабым, на 3-4ºС – умеренным, более чем на 4ºС – резким.

Субъективное ощущение климатического комфорта связано с уровнем активности человека, температурой излучения и др. Кроме того, влияние температуры воздуха на организм человека зависит и от влажности воздуха. При одной и той же температуре изменение содержания водяного пара в приземном слое может оказать значительное воздействие на состояние организма.

По сравнению с естественными колебаниями температуры воздуха диапазон температур, в котором человеческий организм чувствует себя комфортно, значительно уже. При температуре тела, выходящей за пределы 26-40ºС, возможны необратимые процессы в организме. Наиболее комфортные условия наблюдаются при температуре воздуха 16-18ºС и относительной влажности 50%.

При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. Восприятие температуры индивидуально. Одним людям комфортно при холодных морозных метеоусловиях, а другим – при теплых и сухих. Это зависит от физиологических и психологических особенностей человека, а также эмоционального восприятия климата, в котором прошло детство [3].

1.2. Атмосферное давление

Атмосферное давление оказывает наиболее неопределённое влияние на самочувствие человека, которое характеризуется значительными не периодическими колебаниями.

Факторами, противоречащими непосредственному влиянию атмосферного давления на самочувствие, является возникновение реакций до изменения давления, а так же отсутствие явных реакций при поездках по горным дорогам и на самолётах. Следует учитывать влияние атмосферного давления в комплексе с другими метеорологическими величинами.

Низкое атмосферное давление. Понижение атмосферного давления встречается не часто, но в некоторых условиях может привести к очень серьезным последствиям, таким как «высотная болезнь», в основе которой лежит кислородное голодание тканей, при котором уровень углекислого газа, начинает катастрофически повышаться. Сосуды всех органов (за исключением сердца и мозга) реагируют на гиперкапнию (повышение концентрации оксида углерода) спазмом, существенно повышая давление в большом круге кровообращения [2].

Понижение атмосферного давления, особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. В пищеварительном тракте, тоже не все в порядке – появляется дискомфорт в кишечнике, за счет повышенного газообразования [4].

Высокое атмосферное давление. Повышение атмосферного давления, при котором его влияние на организм становиться опасным для дальнейшей жизнедеятельности, чаще всего встречается на производстве в условиях, когда выполнение работы осуществляется в условиях замкнутого пространства, напрямую не сообщающегося с внешним миром: строительство подводных тоннелей, метро, при проведении водолазных работ и пр.

Повышение атмосферного давления само по себе для организма не опасно и при соблюдении определенных правил безопасности, не вызывает даже дискомфорта, а все процессы сводятся к накоплению газов воздуха (главным образом азота) в тканях и крови (так называемая стадия компрессии) [2].

При повышении атмосферного давления, ухудшается самочувствие у гипертоников, больных страдающих бронхиальной астмой и аллергиков.

Атмосферное давление имеет огромное значение для человеческого организма, вызывая ряд метеопатических реакций, возникающих вследствие колебания объема воздуха.

Когда повышается температура воздуха, а атмосферное давление снижается – в первую очередь страдают люди с сердечнососудистыми заболеваниями и болезнями органов дыхания [4].

1.3. Магнитная активность

Влияние солнечной активности на возникновение заболеваний установил ещё в 20-х годах А. Л. Чижевский. С тех пор проводятся исследования, накапливаются научные данные, подтверждающие влияние солнечных магнитных бурь на здоровье.

Замечено, что ухудшение состояния больных максимально проявляется, во-первых, сразу после солнечной вспышки и, во- вторых — с началом магнитной бури. Это объясняется тем, что спустя примерно 8 минут от начала солнечной вспышки солнечный свет достигает атмосферы Земли и вызывают там процессы, которые влияют на функционирование организма, а примерно через сутки начинается сама магнитосферная буря Земли.

Негативному воздействию магнитных бурь подвержены по разным данным от 50 до 75 % населения Земли. Для сравнения в 70-х годах прошлого века, это были всего лишь 30–35 %.

Было установлено, что молодые люди на самом деле не чувствуют воздействия магнитных бурь. С возрастом процент людей увеличивается. Особенно чувствительны к изменениям в атмосфере 50–60 летние люди.

Из всех заболеваний, которые подвержены воздействию магнитных бурь, сердечнососудистые были выделены, прежде всего, поскольку их связь с солнечной и магнитной активностью была наиболее очевидной.

В периоды магнитных бурь могут возникать чувства тревоги, печали, появляются бессонница, раздражительность, головная боль, усталость. Обращает на себя внимание тот факт, что многие люди начинают реагировать не на сами магнитные бури, а за 1–2 дня до них, то есть в момент вспышек на самом Солнце.

Известно, что любая нагрузка даётся детям с большим напряжением психических, эмоциональных и физических функций. Во время космических и геофизических ситуаций ребёнок ощущает дискомфорт, который не может объяснить. Появляются нарушения сна, беспокойство, плаксивость, теряется аппетит. Иногда может подниматься температура. После окончания солнечной активности всё приходит в норму, и в этом случае прибегать к лечению неизвестной болезни не нужно. В это время ребёнку больше необходимо внимание близких людей. У детей в такие моменты может появиться повышенная возбудимость, нарушение внимания, некоторые становятся агрессивными, раздражительными, обидчивыми [1].

2. Корреляционный анализ индексов kp, Ap, температуры воздуха и атмосферного давления и самочувствия человека

Для изучения влияния внешних геофизических факторов на состояние здоровья и самочувствия человека были выбраны погодные условия (температура воздуха и атмосферное давление), геомагнитные индексы kp и Ap.

Статистические данные о дневной температуре воздуха, атмосферном давлении, индексах kp и Ap были взяты в промежутке с 26 сентября по 3 декабря 2018 г. На основе полученных данных была составлена корреляционная таблица:

	t	p	kp	Ap
t
p	-0,20
kp	0,38	-0,15
Ap	0,11	-0,03	0,77

Табл. 1. Корреляционная таблица внешних геофизических параметров

Рис. 1. Динамика внешних геофизических факторов за выбранный промежуток времени

Для изучения дневных вариаций самочувствия была составлена следующая таблица:

балл	состояние
0	глубокая депрессия
1	равнодушие, апатия
2	вялость, плохое настроение/самочувствие
3	пассивность, недовольство
4	не хочется вставать с кровати, желание отдохнуть
5	проснулся отдохнувшим, хорошее настроение
6	бодрость, желание работать

Табл. 2. Состояние самочувствия по баллам

С помощью студентов экологов 3 курса Университета «Дубна» были получены таблицы самочувствия, которые были разбиты по полу (мужчины и женщины). На основе этих данных были составлены корреляционные таблицы между студентами.

	Участник 1	Участник 2	Участник 3	Участник 4	Участник 5	Участник 6	Участник 7
Участник 1
Участник 2	0,2
Участник 3	-0,1	0,0
Участник 4	0,0	-0,1	0,1
Участник 5	0,0	0,0	0,0	-0,3
Участник 6	-0,2	0,0	-0,1	-0,1	0,5
Участник 7	0,0	0,2	0,4	0,1	-0,1	0,1

Табл. 3. Корреляционная таблица состояния самочувствия среди парней от 19 до 22 лет

	Участник 8	Участник 9	Участник 10	Участник 11	Участник 12	Участник 13	Участник 14
Участник 8
Участник 9	-0,06
Участник 10	0,10	0,33
Участник 11	0,22	0,28	0,37
Участник 12	0,10	0,13	-0,16	0,26
Участник 13	-0,02	-0,05	0,07	0,18	0,03
Участник 14	0,09	-0,06	-0,17	0,07	-0,07	-0,02

Табл. 4. Корреляционная таблица состояния самочувствия среди девушек от 19 до 21 года

2.1. Атмосферное давление:

Рис. 2. Динамика атмосферного давления и состояния самочувствия Участника 1 за период с 26 сентября по 3 октября

Рис. 3. Динамика атмосферного давления и состояния самочувствия Участника 7 за период с 10 ноября по 18 ноября

2.2. Планетарный kp-индекс:

Рис. 4. Динамика kp-индекса и состояния самочувствия Участника 5 за период с 26 сентября по 11 октября

Рис. 5. Динамика kp-индекса и состояния самочувствия Участника 5 за период с 3 ноября по 9 ноября

2.3. Ap-индекс:

Рис. 6. Динамика Ap-индекса и состояния самочувствия Участника 10 за период с 26 сентября по 5 ноября

Рис. 7. Динамика Ap-индекса и состояния самочувствия Участника 5 за период со 2 по 18 ноября

3. Выводы

На состояние здоровья и самочувствия населения может влиять целый ряд факторов, например, такие как состояние окружающей среды или условия и образ жизни людей, так же это могут быть и генетические (наследственные) факторы или индивидуальная переносимость организма.

Из полученных данных и построенных графиков (рис. 2-7) можно выбрать промежутки времени, когда корреляция между состоянием самочувствия и геофизическими факторами высокая, и поэтому можно сделать предположение о их влиянии на здоровье человека.

Список литературы

Акперов Т. Д., Соболева И. В. Влияние магнитных бурь на человека // Юный ученый. — 2016. — №1.1. — с. 3-4.

Белова В. Н., Марков Д. С. Влияние атмосферного давления на организм человека // Успехи современного естествознания. – 2013. - №8 – с. 72.

Гусева Е. И., Марков Д. С. Влияние температуры воздуха на организм человека // Успехи современного естествознания. – 2013. - №8 – с. 72.

Влияние погоды на здоровье человека [Электронный ресурс] – URL: http://infarkty.net/view_interesno.php?id=75 (Режим доступа: свободный, дата обращения: 18.12.2018)

Код для цитирования: Скопировать