Проф., д.м.н. Борис Александрович Ревичrevich@ecfor.ru

Лаборатория прогнозирования качества окружающей среды и здоровья населения ИНП РАН, Москва

IPCC – группа «Здоровье», 2007-2012гг.

Заболеваемость и смертность вследствие воздействия температурных волн и

загрязнения атмосферного воздуха

ИКИ 07 июня 2012 г., Москва

С.М.Семенов, 2011( ИГЭиК РАН

Аномалия (относительно среднего уровня 1901-2000 гг.) среднегодовой среднеглобальной температуры

в приповерхностном слое (среднегодовые данные – NOAA,Линия – среднее значение за 11 предш. лет ( Семенов, 2011)

During the next 20 years the average global temperature will increase by 0.4°0.4°С С regardless of the macroeconomic development scenarioregardless of the macroeconomic development scenario.

Even if concentrations of greenhouse gases are kept at their levels in 2000, the global temperature will continue to grow and will increase by 0.6°°C by the end of the 21st century (yellow curve) .

4-7°CClimate Change Will Increase temperatures

(Katsov, 2009)

Global: 2.8°C

Pessimistic scenarioModerate scenarioOptimistic scenario RF: ~5°C

Arctic: ~7°C

А1В

Проекты ИНП РАН по оценке влияния климатических изменений на:

1. Инфекционную заболеваемость и потенциальные источники инфекционных

агентовКлещевой энцефалит

Могильники сибирской язвы2. Смертность городского населения с

использованием метода временных рядов:2.1.Москва, 2000-2005 гг. короткие волны

2.2. Москва 2010! –совместно с Karolinska Ins.2.3. Города Арктики- Мурманск, Архангельск,

Якутск, Магадан (запад-восток). Норильск?3. Прогнозные оценки смертности к 2040-60гг. На основании регионального прогноза изменения

климата (Архангельск)

E. Lindgren, Y. Andersson, J. E. Suk, B. Sudre, J. C. SemenzaMonitoring EU Emerging Infectious Disease Risk Due to Climate Change, SCIENCE 2012,VOL 336:

Изменения климата и инфекцион-ные заболевания в

России• Клещевой энцефалит - Архангельская обл., Коми

– совместно с Ин-том Пастера(СПб)• Сальмонеллез – Архангельская обл. – проект

ВОЗ, А. Гржимовский, 2012• Лихорадка Западного Нила - Астраханская,

Волгоградская, Ростовская, Воронежская , 2010год - вспышка более 500 случаев

• Малярия – начато моделирования - МГУ, ИГЭиК • Могильники сибирской язвы – первичная оценка

и начато моделирование с геокринологами МГУ• ГДЕ И ЧТО ДАЛЕЕ ? ДЕНГЕ ? Туляремия? ГЛПС ?

Number of Tick bites in Arkhangelsk Oblast in 1990 (А) and 2007 (B)

Number of Tick bites per 100 000 people: 1) < 100, 2) 100 ÷ 1000, 3) >1000

Incidence of Tick-Borne Encephalitis in theRussian Federation and Arkhangelsk Oblast

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Year

Incidence, per 100 000

Russia

Archangelsk oblast

Tokarevich et al., 2011; Global Health Action, 2011

1. The number of tick bites appears to increase with rising T

2. In northern districts, the first victims reported tick bites as annual average T exceeded +1°С. A steep increase in the number of bites was observed if annual average T 1.5°С.

3. Fatal cases of encephalitis have been reported in the Northern districts for the first time in history. Encephalitis mortality increased 10-fold in central districts and 3-fold in the southern districts.

4. Tick proliferation is very rapid; a few warm years are enough to create a sustainable population of Ixodes persulcatus ticks in northern territories.

5. Growth in annual average T is mainly driven by rising winter temperatures.

Thawing of permafrost will disturb historic cattle burial

grounds B. Revich, M. Podolnya

Thawing of permafrost may disturb historic cattle burial grounds in East Siberia

Global Health Action, 2011,

• Statistically significant positive trends in annual average T temperatures were established in 8 out of 17 districts of Yakutia.

• Gradual remediation of these burial ground should use modern technologies of utilization of cattle remains.

• Temperature thresholds of permafrost degradation provide only indirect information about epidemiologic situation.

• Detailed field surveys of the state of cattle burial grounds and measurements of air and permafrost T are needed for objective assessment of epidemiological situation.

• Public health authorities should continuously monitor anthrax situation.

Метеорологические факторы и смертность населения

• Определение зон температурного комфорта

• Оценка влияния волн жары и холода

• Оценка совместного воздействия загрязненного атмосферного воздуха и неблагоприятных метеорологических факторов

КОРОТКИЕ ВОЛНЫ ЖАРЫВозрастание смертности в результате

волн жары в Москве, 2001 и 2002 гг.

∆М теоретическое

∆М фактическое

Волна жары июль 2001 г.

1011,4 1616

Волна жары июль 2002 г.

1176,0 632

В среднем на одну волну

1093,5 1124

Длинная волна жары -2010 Блокирующий антициклон

• Волна жары в Москве 44 дня, превышение Т рекордов – 19 дней

• Другие крупные города:

июль - С.Петербург, Воронеж, Н.Новгород, Тула, Казань, Брянск, Орел, Самара и др.

Север - Ярославль, Вологда, Петрозаводск

август - Саратов, Волгоград, Астрахань, Ставрополь, Ростов-на-Дону, Воронеж…

Фактическая аномалия средней температуры

воздуха. Июль 2010.

Источник: Гидрометцентр РФ

Максимальные суточные концентрации PM10 в атмосферном воздухе Москвы во время пожаров в

августе 2010г.

Дата Конценентрация(µ/m3)

Превышение российских

норм(60)

Превышение норм ЕС

(50)

Часть Москвы с максимал. Конц.РМ10

04.08. 602 10.0 12.0 South

05.08. 499 8.3 10.0 Centre

06.08. 541 9.0 10.8 Centre

07.08. 906 15.1 18.1 East

08.08. 511 8.5 10.2 East

09.08. 431 7.2 8.6 East

Air quality monitoring in Moscow, 2011

Предварительные результаты проекта совместно с Каролинска

Институт, Стокгольм, ШвецияDefinition of heat wave:

several consecutive days of extreme heat

“

Several” means at least 3 days

“extreme” is defined on the basis of “long-term” site-specific distribution of air temperatures

For this study, the threshold was defined at the 98th percentile of year-round distribution of daily

mean T for 2000-2009

Tthreshold = 23.6 CBy definition 7 days/year on average

above threshold, not all of these days are heat-wave days.

On average 1 heat wave per year

23.6 C is not hot at all?It is daily mean, not max!

A rule of thumb: Daily max in July in Moscow is usually 6-7 C greater than daily mean

Average July T in Moscow: +19.2 C (1981-2010)In March and April it is maximal: +28 C,

and in July it is “only” +27 C

Moscow temperatures July 2010

Tmax – red, Tmean – green, Tmin – blue, records – dots

Heat wave of 2010

“Pollution waves” in 2010:4 days July 26-29

9 days August 2-104 days August 15-18

What happened in 2010? Look at total non-accidental mortality:

To identify vulnerable age, take daily total mortality and compare age-specific distributions

between 2009 and 2010:

AgeRelative increase in SD

between 2009 and 2010, %

15-29 330-44 2545-59 4460-74 9475+ 246

Cardio-vascular: a 4-fold increase! This offers the greatest potential for modeling due to both high

relative increase and high daily rates

Distribution of total NA mort over time: there were three distinct periods:1… 6 July-3 Aug: heat without smog, RR=1,72… 4 Aug-12 Aug: heat and smog, RR=2,73… 13 Aug – 18 Aug heat after smog, RR=1,3

Observed vs. seasonal expected daily mortality in Moscow in 2010

Predictions with standard model: summer of 2010

Standard model follows the dynamics of mortality, but fails to predict mortality even

during the first “small” heatwave

• The need for a “customized” model:• “Added effect” of sustained heat: a function of

the number of day in the succession of heat wave days

• Interaction between high temperature and high pollution

Added effect as a smooth function of daynum

Main effect of temperature

How important is added effect?

Comparison of models with and without interaction

Relative inputs of explanatory variables in excess mort

Волны жары и смертность в Москве

Июль Август Всего

Число дней с температурой выше многолетней среднемесячной на5 0 , в июле выше 23,40 С, в августе 21, 40 С

27 18 45

Число дней с Т выше 25оС 20 17 37

Дополнительная смертность в 2010г. по сравнению с 2009 г.,абс.%

+4 82450,7%

+6 11168,6%

10 93559,6%

в т.ч. болезни системы кровообращения, на %болезни органов дыханияинфекционные болезниновообразованиявнешние причины

51,559,156,358,848,0

66,1110,166,781,657,8

58,884,561,570,252,9

Дополнительная смертность во время аномальной жары

Страна, год, продолжительность жары в днях

Дополнительное число смертей по сравнению с аналогичным временем в

предыдущие годы

Абс., тыс. %

Европ. часть РФ, 2010 в пределах Т аномалии +5°

От 30 до 53 дней на разныхтерриториях

54 тыс. среди 101млн. чел.

июль 19,5%август 37%За 2 мес.- на

29%• т.ч. Москва 53 дня 11 59,6

Европа, 2003г.70 тыс. среди 330

млн.

Франция, 19762003

14

15

615

30

Афины 10 2 100, т.е. в 2 раза

Чикаго, 1995 7 0,8 47

Schematic describing integration of mortality and weather data with the output of climate models to

predict climate change-induced mortality

Percentage changes in average annual mortality rates between the future (2041-2060) and the baseline (1980-1999) periods, summed

across both mechanisms

Is thawing of permafrost near historic cattle burial grounds ?

• Problems: There is no meteorological data near historic cattle burial grounds as the weather stations are located hundreds of kilometers away and permafrost thawing processes are poorly understood

• Perspectives: Department of GeoCryology of Moscow State Univer. begins research of permafrost thawing processes

• Создание системы своевременного и достоверного оповещения, включая экстренные оповещения, определение критериев для принятия мер и оповещения о рисках

• Активный мониторинг состояния пациентов в возрасте 65+ с климато-зависимыми заболеваниями и низким социальным статусом (Рим)

• Создание телефонной службы помощи для случаев, связанных с жарой (Великобритания, США)

• Активизация работы социальных служб, помощь на дому ( Франция, Италия и другие страны)

Планы действий по защите здоровья населения от воздействия жары

• Реализация специальных планов действий в больницах во время жары (корректировка медикаментозной терапии, увеличение численности мед. персонала, изменение рациона питания и др.)

• Организация системы надзора за здоровьем населения во время жары ( Франция и Великобритания с 2006г.)

• Распространение рекомендаций для разных групп – населения, групп повышенного риска (пожилые люди, инвалиды), врачей общей практики ( участковые врачи), администрации домов престарелых инвалидов

• и другие мероприятия управленческого, градостроительного, планировочного, инженерного характера

Планы действий по защите здоровья населения от воздействия жары