Wpływ klimatu na zdrowie, życie i działalność człowieka
Klimat w Mieście
Klimat miasta oddziałuje na organizm człowieka przede wszystkim poprzez emisję zanieczyszczeń i hałas, a obecność w obszarach zurbanizowanych miejskiej wyspy ciepła wpływa zaś znacząco na odczuwalność cieplną. Zła jakość powietrza ma bezpośredni wpływ na zdrowie człowieka. Szczególnie negatywnie odbierane są przez organizm człowieka zanieczyszczenia komunikacyjne (udział transportu i komunikacji samochodowej w ogólnym zanieczyszczeniu powietrza w miastach sięga 20% - więcej: "Energetyka i transport", "Przemysł i inne źródła"), gdyż są odczuwalne bezpośrednio podczas oddychania.
Najbardziej szkodliwe czynniki tego klimatu to:
Dwutlenek siarki (SO2) znajdujący się powietrzu powoduje częstsze występowanie u mieszkańców chorób dróg oddechowych oraz zwiększoną ich podatność na choroby nowotworowe.
Tlenki azotu (NOx) podwyższają ciśnienie krwi, powodują zaburzenia krążenia, spadek wydajności oddechowej
oraz drażnią oczy.
Oddychanie powietrzem miejskim z tlenkiem węgla (CO) podwyższa ryzyko zawału serca, choroby wieńcowej oraz chorób układu krążenia. Co więcej zastępuje tlen w krwi i powoduje jego niedobór co może prowadzić do uszkodzeń systemu nerwowego i mózgu, nawet do śmierci.
Kadm (Cd) kumuluje się w wątrobie, nerkach i kościach. Może powodować raka płuc i osteoporozę. Wzmaga także nadciśnienie tętnicze.
Kolejny metal ciężki, ołów (Pb) osadza się w kościach i wpływa na nerki oraz system nerwowy np. może powodować choroby umysłowe. Jest szkodliwy dla wątroby oraz osłabia oczy.
Fluor (F) jest potrzebny dla organizmu (np. kości, zęby), lecz w niewielkich ilościach. Zbyt wielkie dawki niszczą kości, nerki i płuca, mogą powodować raka płuc.
Ozon troposferyczny (O3) powodujący np. smog foto-chemiczny drażni oczy i system odechowy, może nawet częściowo uszkodzić górne drogi oddechowe.
Lotne związki organiczne pochodzenia naturalnego (fitoncydy wydzielane przez rośliny) są korzystne dla człowieka, gdyż zabijają obecne w powietrzu bakterie. Jednakże lotne związki organiczne pochodzenia antropogenicznego mogą doprowadzić do raka płuc (więcej o lotnych związkach organicznych przeczytasz w części: "Przemysł i inne źródła").
Emisja zanieczyszczeń wpływa także pośrednio na stan sanitarny miasta, gdyż wraz z opadami atmosferycznymi dostają się one do wody i gleby zatruwając je, powoduje także większe zmętnienie atmosfery, co sprawia, iż do powierzchni Ziemi dociera mniej promieniowania słonecznego (zwłaszcza promieniowania bezpośredniego) - ok. 10-30%. Niedobór promieniowania ultrafioletowego (ulega ono największej redukcji) prowadzi do zmniejszenia produkcji witaminy D3 w organizmie. Jej brak obniża odporność na krzywicę.
Duże znaczenie dla organizmu człowieka ma także znaczne natężenie hałasu w mieście. Wprawdzie jego szkodliwość zależy ściśle od wielkości natężenia, częstotliwości i czasu działania, niemniej jednak mieszkańcy miast są szczególnie narażeni na częste bóle głowy, nudności oraz zaburzenia snu, zmniejsza się ich wydajność w pracy, możliwe są także częściowe uszkodzenia słuchu. Stałe przebywanie w hałasie o natężeniu 71-85 dB (decybeli) powoduje trwałe osłabienie słuchu (głuchotę). Hałas o natężeniu 86-130 dB powoduje zaburzenia funkcjonowania organizmu, zaś 130 dB to próg bólu fizycznego.
Negatywnie na organizm człowieka wpływa również obecność nad miastem miejskiej wyspy ciepła. Odczuwalność cieplna człowieka kształtowana jest przez tzw. zespół bodźców termicznych, czyli temperaturę, wilgotność powietrza oraz jego ruch. MWC powoduje, iż człowiek ma obniżoną zdolność odczuwania i oceniania bodźców termicznych. W upalne letnie dni wiele osób w mieście ma odczucie przegrzania organizmu, wynikające nie tylko z wyższej temperatury powietrza wywołanej emisją ciepła sztucznego, przegrzaniem budynków i podłoża, ale dodatkowo duże znaczenie mają obniżone w centrum miasta prędkości wiatru. Powietrze ciepłe w mieście prawie nie przemieszcza się, co znacznie utrudnia chłodzenie organizmu. Dodatkowo latem występuje tzw. zjawisko parności, czyli duszności powietrza. Powstaje ono, gdy w powietrzu o wysokiej temperaturze (>17,0C) zawarta jest duża ilość pary wodnej (wilgotność względna przekracza 85%, a prężność pary wodnej 18,8 hPa), zaś prędkość wiatru jest minimalna lub panuje zupełna cisza.
Organizm ludzki ma duże zdolności do przystosowania się do danych warunków termicznych. Proces termoregulacji umożliwia, aby bilans cieplny pozostawał w równowadze. Gdy dochodzi do wzrostu temperatury w organizmie człowieka rozszerzają się naczynia krwionośne i zwiększa się skórny przepływ krwi, co ułatwia ochładzanie organizmu. Poza tym następuje wzmożone wydzielanie potu, przez co organizm człowieka traci dużo ciepła, które jest pochłaniane w procesie parowania kropelek potu.
Aby zredukować niekorzystny wpływ klimatu miasta na organizm człowieka zwiększana jest powierzchnia terenów zielonych w mieście (trawniki, skwery, parki, przydrożne drzewa) z uwagi na zarówno filtrującą (zatrzymywanie zanieczyszczeń), jak i klimatotwórczą (wzrost wilgotności powietrza, redukcja "stresu" termicznego, ożywienie lokalnej cyrkulacji powietrza) rolę zieleni. Obecność zieleni miejskiej, odpowiednio zaprojektowanej, przyczynia się także do tłumienia hałasu.
Osadnictwo i gospodarka w strefie klimatów podzwrotnikowych z wyróżnieniem klimatu śródziemnomorskiego
Przez długi czas klimat stanowił podstawowy czynnik decydujący o miejscu osiedlania się ludzi. Tam gdzie warunki klimatyczne były surowe, ludzi było albo bardzo niewielu, albo też nie było ich wcale. Takie niesprzyjające osiedlaniu warunki panują na lodowych pustkowiach Arktyki i Antarktydy, czy na rozległych połaciach mroźnej Syberii i północnej Kanady. Zimy są tam długie, a ciepła pora roku bardzo krótka. W takich warunkach uprawa roślin jest bardzo utrudniona. Inaczej jest w tropikach. Ciepły i wilgotny klimat sprzyja rozwojowi rolnictwa. W obszarach tropikalnych są regiony, gdzie gęstość zaludnienia należy do największych na świecie, są jednak i takie, gdzie jest ona najmniejsza – ulewne deszcze zmieniają żyzną glebę w jałową, wypłukując z niej wszystkie składniki odżywcze. Jednakże osiągnięcia techniki, takie jak centralne ogrzewanie czy klimatyzacja, pozwoliły na osiedlanie się w miejscach, gdzie kiedyś, z powodu warunków naturalnych, było to niemożliwe. Nowoczesne systemy nawadniające umożliwiają uprawę ziemi w tak nieprzyjaznych warunkach jak choćby pustynia Negev na południu Izraela. Czasami zdarza się, że ze względu na obecność bogactw mineralnych, na jakieś szczególnie wartościowe minerały ludzie decydują się mieszkać w ciężkich warunkach klimatycznych, byle tylko móc eksploatować cenne złoża. Niełatwe warunki życia panują na dużych wysokościach. Jednak, mimo niedostatku tlenu, silnych wiatrów i niskich temperatur około 10 mln ludzi żyje w rejonach położonych ponad 3 600 m n.p.m., są to głównie wysokie Andy i wyżyny centralnej Azji.
Klimat śródziemnomorski, taki, w którym lato jest gorące i suche, a zimy łagodne i wilgotne w górach występujące obfite opady śniegu, spotykamy nie tylko w basenie Morza Śródziemnomorskiego. Bardzo podobne warunki klimatyczne panują w południowej Kalifornii, w środkowej części Chile, w południowo – zachodniej części RPA, na południu i zachodzie Australii.
Gospodarka sprowadza się często do podstawowego równania, a mianowicie związku pomiędzy liczbą ludności a dostępnymi zasobami. Nierównowaga istnieje, ponieważ państwa bardzo różnią się między sobą poziomem życia mieszkańców, wykształceniem oraz kwalifikacjami siły roboczej, wydajnością rolnictwa i rozmiarem rynku. Tradycyjnie już w takim klimacie uprawia się figi, winorośl, owoce cytrusowe, oliwki i orzechy włoskie – wszystkie te rośliny doskonale radzą sobie z letnią suszą. W zimie natomiast uprawia się tam zboża: jęczmień, pszenica, proso i warzywa: pomidory, fasola, ziemniaki, kukurydza.
Zbiory zbóż nie są imponujące ze względu na niewielką ilość wody, warzywa natomiast uprawia się głównie na nawadnianych sztucznie dolinach – sadzi się je w długich rzędach pomiędzy drzewami figowca czy w gajach oliwnych.
Rolnictwo na obszarach o klimacie śródziemnomorskim jest pełne kontrastów.
Na przykład w południowych Włoszech wiele tradycyjnych gospodarstw jest mało efektywnych, przypominają one te spotykane w ubogich krajach rozwijających się, a jednocześnie, w bardzo podobnej pod względem klimatu Kalifornii znajdują się najbardziej wydajne gospodarstwa na świecie.
Rolnictwo staje się coraz bardziej dochodowym biznesem. Zyskowność produkcji rolniczej wzrasta dzięki stosowaniu coraz to nowocześniejszych nawozów, herbicydów i pestycydów. Rozwój i wydajność rolnictwa w klimacie śródziemnomorskim spowodował dominację światowego importu i eksportu produktów rolnych, hodowlę udomowionych zwierząt oraz rozwój przemysłu związanego z produkcją żywności.
Państwa położone w strefie klimatu śródziemnomorskiego cechują ogromne zasoby surowców naturalnych takich jak: ropa naftowa, węgiel kamienny i brunatny, gaz, złoto, cynk, uran, boksyty, piryty, żelazo, opale, ołów, miedz, nikiel. Siłą rzeczy musiały rozwinąć się tam odpowiednie gałęzie przemysłu – między innymi: przemysł chemiczny i farmaceutyczny, górnictwo, przemysł naftowy, przemysł papierniczy, odzieżowy, ciężki, lekki, przemysł lotniczy i samochodowy, rybołówstwo, browarnictwo, przemysł żywnościowy.
Klimat śródziemnomorski stwarza doskonałe warunki do rozwoju takiej dziedziny gospodarki, jaką jest turystyka ( letnia i zimowa). We Włoszech, odwiedzanych chętnie już od XVI w. najprawdopodobniej narodziła się idea turystyki. Wiele ocalałych zabytków renesansu czyni z Włoch jedną z głównych atrakcji turystycznych. Chile na przykład czerpie zyski z bogactwa krajobrazu Andów i bardzo długiej linii brzegowej. Do atrakcji RPA należą plaże, góry, znakomite winnice i znane na całym świecie rezerwaty przyrody. W Australii atrakcją turystyczną jest flora i fauna, pływanie, surfing, nurkowanie. W ostatnich latach ożywiona działalność gospodarcza człowieka zaczęła wpływać na zmiany klimatyczne w różnych rejonach świata. Zmiany te spowodowane są: procesami urbanistycznymi, rozwojem przemysłu – a zwłaszcza zwiększoną emisją do atmosfery energii cieplnej i dwutlenku węgla ( efekt cieplarniany) oraz przedostawaniem się do atmosfery freonów i halonów ( dziura ozonowa), a także zmniejszaniem się powierzchni świata.
Zmiany w rozkładzie temperatur na Ziemi wywołają przesunięcie stref klimatycznych i zmiany w ilości i rozmieszczeniu opadów. Obszary obecnie wilgotne mogą być jeszcze bardziej wilgotne, suche – bardziej suche.
Zmianom podlega też temperatura stratosfery, która ochładza się na skutek ubytku ozonu. Ozon pełni rolę filtra, który zatrzymuje około 95 % zabójczego dla życia na Ziemi promieniowanie nadfioletowego Słońca.
Dzisiaj trudno powiedzieć, jakie będą skutki tego ochłodzenia stratosfery w przyszłości.