Продвинутая эмпирическая модель для количественной оценки влияния жары и изменения климата на физическую работоспособность человека

Производственный тепловой стресс непосредственно снижает физическую работоспособность, что имеет большие экономические последствия для отраслей и регионов, уязвимых к глобальному потеплению. Точная количественная оценка физической работоспособности необходима для прогнозирования последствий различных сценариев изменения климата, однако современные знания ограничены, что может приводить к недооценке влияния при умеренной жаре и переоценке при экстремальной жаре. Поэтому мы разработали новые эмпирические уравнения для оценки физической работоспособности на основе 338 рабочих сеансов в климатических камерах (при слабом движении воздуха, без солнечной радиации), охватывающих диапазон от умеренного до экстремального теплового стресса. Для оценки физической работоспособности доступны уравнения на основе температуры воздуха и влажности, ряда показателей теплового стресса и средней температуры кожи. Наши модели высокочувствительны к умеренной жаре и, насколько нам известно, впервые включают эмпирические данные по всему диапазону теплых и жарких условий, возможных в будущем при изменении климата во всем мире. На примере влажно-термометрического глобуса температуры (WBGT) мы выявили снижение физической работоспособности на 10% уже при умеренном тепловом стрессе (WBGT = 18 °C) и на 78% в наиболее экстремальных условиях (WBGT = 40 °C). Среди различных доступных индексов теплового стресса наилучшим предиктором физической работоспособности на групповом уровне оказался индекс жары (R = 0,96), однако его можно применять только в затененных условиях. Температура кожи, но не внутренняя (центральная) температура, была сильным предиктором физической работоспособности (R = 0,88), температурных ощущений (R = 0,84) и теплового комфорта (R = 0,73). Представленные модели применимы к производственным нагрузкам и могут использоваться в моделях климатического прогнозирования для предсказания экономических и социальных последствий изменения климата.2222