2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.4. Phương pháp tính toán thống kê trong khí hậu
Phương pháp này được sử dụng để t nh toán các đặc trưng thống kê của các số liệu khí hậu, từ đó tìm ra sự biến đổi, để tính toán sự biến đổi của yếu tố stress nhiệt.
33
C ƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tính toán chỉ số nhiệt hiệu dụng
Nhiệt hiệu dụng được đề xuất bởi Houghton và Yaglo [22] là thước đo nhận thức nhiệt của con người, dựa trên các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Missenard (1933) [18] và Blazejczyk, Krzysztof (2012) [13] đã phát triển công thức toán học để t nh ET nhƣ sau:
T = T - 0,4 . ( T - 10 ) . ( 1 - RH / 100 ) ( 2.1 )
ron đ ET là chỉ số nhiệt hiệu dụng (C); T là nhiệt độ không khí (°C ); RH là độ ẩm tương đối (%).
Sử dụng chỉ số ET có thể đo được nhiệt độ hiệu dụng mà con người cảm nhận được qua các thông số kh tượng như nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí. Sự trao đổi nhiệt giữa con người và môi trường được xác định bằng cách xem xét áp suất khí quyển bình thường và nhiệt độ cơ thể người bình thường (37°C). Nhiệt độ hiệu dụng sau đó đƣợc phát triển bổ sung yếu tố gió vào công thức [21]. Kết quả công thức ET đƣợc t nh nhƣ sau:
(
) ron đ ET là chỉ số nhiệt hiệu dụng (°C); T là nhiệt độ không khí;C);
RH là độ ẩm tương đối (%); V là tốc độ gió (m/s)
Nhiệt độ hiệu dụng trong công thức (2.1) có thể đƣợc sử dụng trong điều kiện gió lặng (tốc độ gió < 0,2 m/s) và đƣợc tính trong công thức (2.2) trong điều kiện có gió > 0,2 m/s. Để tính ET, có thể sử dụng bất kì giá trị nào của nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió nào. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng cả hai công thức tính ET dựa trên các đầu vào kh tượng: nhiệt độ trung bình, độ ẩm tương đối.
34
Để tính toán nhiệt độ hiệu dụng phục vụ đánh giá mức độ biến đổi của stress nhiệt theo thời gian đã sử dụng các số liệu: Nhiệt độ trung bình tháng, độ ẩm trung bình tháng và tốc độ gió trung bình tháng giai đoạn 1961 – 2020 của 4 trạm kh tƣợng tại thành phố Hà Nội gồm trạm Láng, trạm Ba Vì, trạm Sơn Tây và trạm Hà Đông.
3.2. Đánh giá mức độ biến đổi theo thời gian của stress nhiệt 3.2.1. Biến trình năm của chỉ số stress nhiệt ET
Biến trình năm của ET trung bình tháng trong 60 năm tại các trạm kh tƣợng (Hình 3.1) cho chúng ta thấy sự thay đổi chỉ số nhiệt hiệu dụng trong năm.
Hình 3. 1. Biến trình năm của chỉ số stress nhiệt tại thành phố Hà Nội giai đoạn 1961 – 2020
Có thể nhận thấy ET không có sự khác biệt lớn giữa các trạm kh tƣợng, trừ trạm Ba Vì là nơi không bị ảnh hưởng của quá trình đô thị hoá, nên có chỉ số stress nhiệt thấp hơn các trạm kh tƣợng khác nhƣng không đáng kể.
Từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau ET đều ở mức lạnh; tháng 4,10 ở mức hơi lạnh; các tháng 5, tháng 9 ở mức dễ chịu và các tháng 6,7,8 ở mức hơi nóng.
35
3.2.2. Biến động của ET tháng cao nhất trong năm giai đoạn 1961-2020 Để đánh giá mức độ biến động của ET, vì ở vùng nhiệt đới nên chúng tôi chủ yếu tập trung quan tâm đến những giá trị ET gây ra cảm giác hơi nóng, nóng và đặc biệt là rất nóng, và đây cũng là cảm giác nóng liên quan đến những tác động tiêu cực, có khi nguy hiểm đối với sức khoẻ cộng đồng.
Trong nghiên cứu này, tác giả quan tâm đến tháng mà ET có giá trị cao nhất trong năm (ETmax) và tìm xu thế biến động của ETmax trong giai đoạn 1961-2020.
Theo Hình 3.2 có thể nhận thấy xu thế biến đổi của ETmax lớn nhất tại trạm kh tƣợng Hà Đông là 0,0185°C/năm, tiếp sau là tại trạm kh tƣợng Láng với mức tương ứng là 0,018°C/năm, tại trạm kh tượng Sơn Tây là 0,014°C/năm và thấp nhất ở Ba Vì là 0,005° C/năm.
Hình 3. 2. Biến trình năm của ET tháng cao nhất trong năm tại các trạm khí tƣợng của thành phố Hà Nội giai đoạn 1961-2020
36
3.2.3. Sự khác biệt về xu thế biến động của ETmax giữa các trạm khí tượng giai đoạn 1961-2020
Từ Hình 3.2 có thể thấy tại cả 4 trạm kh tƣợng đều nhận thấy ETmax có xu thế gia tăng. Xu thế gia tăng của ETmax là do biến đổi khí hậu. Tuy nhiên xu thế tăng này không đồng nhất ở cả 4 trạm kh tƣợng, nhỏ nhất ở trạm kh tƣợng Ba Vì, và nhỏ hơn hẳn so với xu thế tại các trạm kh tƣợng còn lại. Nguyên nhân có thể lý giải là do liên quan với tốc độ đô thị hoá nhanh nhất ở Hà Đông, nên xu thế ETmax lớn nhất ở trạm kh tƣợng Hà Đông, tại trạm kh tƣợng Láng Hà Nội, tại Sơn Tây tốc độ đô thị hoá đều diễn ra mạnh mẽ nên giá trị ETmax cũng rất lớn. Giá trị ETmax nhỏ nhất tại trạm kh tƣợng Ba Vì do tốc độ đô thị hoá thấp ở Ba Vì.
3.2.4. Số tháng ET ở mức rất nóng trong giai đoạn 1961-2020
Hình 3.3 cho ta thấy trong giai đoạn 1961-2020, số tháng ET ở mức rất nóng hầu nhƣ không xuất hiện trong thời kỳ 37 năm đầu: 1961-1997, chỉ một lần xuất hiện duy nhất vào tháng 7 năm 1983. Tuy nhiên trong năm 1998 đã xuất hiện trong tháng 6 và tháng 7 tại trạm kh tƣợng Láng, tháng 6 tại trạm khí tƣợng Sơn Tây. Đặc biệt trong 2 năm 2016, 2019 số tháng ET ở mức này xuất hiện ở cả 3 trạm kh tƣợng Láng, Hà Đông và Sơn Tây. Điều này cho thấy số tháng ET ở mức rất nóng có xu thế tăng rõ rệt tại thành phố Hà Nội, ngoại trừ tại trạm kh tƣợng Ba Vì, không có tháng ET ở mức rất nóng trong toàn bộ giai đoạn. Xét tổng số tháng rất nóng trong cả giai đoạn 1961-2020, tại trạm khí tƣợng Láng có 17 tháng, tại trạm kh tƣợng Hà Đông có tháng 7; tại trạm khí tƣợng Sơn tây có 8 tháng, tại Ba Vì không có tháng nào. Nhƣ vậy có thể thấy mức độ nóng ở vùng trung tâm Hà Nội cao hơn nhiều những khu vực khác trong thành phố Hà Nội.
37
Hình 3. 3 Số tháng ET ở mức rất nóng tại 4 trạm khí tƣợng của Hà Nội giai đoạn 1961-2020
3.2.5. Xu thế nóng bức trong các tháng 6,7 tại Hà Nội
Giá trị ET là sự kết hợp giữa nhiệt độ cao, độ ẩm cao và tốc độ gió thấp tạo nên cảm giác nóng bức, ngột ngạt và có thể gây ra sự nguy hiểm đối với sức khoẻ và tính mạng của con người.
Từ mục 3.2.4 cũng có thể thấy trong thời kỳ từ năm 1961-1997 hầu nhƣ không xuất hiện ET ở mức rất nóng, tuy nhiên từ năm 1998 đến nay, số tháng ET ở mức rất nóng xuất hiện thường xuyên trong các tháng 6,7 tại khu vực nội thành Hà Nội, Sơn Tây và Hà Đông.
Với xu thế như vậy trong tương lai, cùng với biến đổi kh hậu, các tháng 6,7 có thể giá trị ET sẽ luôn ở mức rất nóng, đặc biệt là ở khu vực nội thành Hà Nội, báo động trong thời gian này luôn nóng bức, có thể tác động đến cơ thể con người như bị chuột rút do nhiệt hoặc kiệt sức vì nóng, và có thể bị say nóng khi tiếp xúc lâu và / hoặc hoạt động thể chất.
3.3. Thống kê một số bệnh liên quan đến stress nhiệt
Stress nhiệt (Căng thẳng nhiệt) đã đƣợc công nhận là một trong những hậu quả của biến đổi khí hậu ở các khu vực đô thị. Stress nhiệt có tác động bất
0 1 2 3
1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005 2009 2013 2017
Số tháng
a) Láng
38
lợi đối với dân cư đô thị ở rất nhiều mặt từ kinh tế, xã hội, môi trường, các hệ sinh thái cho tới sức khỏe con người (Wouters và cộng sự, 2017). Với tốc độ đô thị hóa và phát triển kinh tế ngày càng tăng ở các thành phố, căng thẳng nắng nóng đƣợc dự báo sẽ ngày càng trầm trọng hơn. Gia tăng căng thẳng nhiệt có thể làm suy giảm sức khỏe con người, gia tăng tỷ lệ mắc các bệnh liên quan đến nhiệt độ(Hatvani-Kovacs và cộng sự, 2016). Ngoài ra, căng thẳng nhiệt cũng có thể có ảnh hưởng đáng kể đến các hoạt động hàng ngày của con người. Phơi nhiễm nhiệt quá mức trong các hoạt động hàng ngày có thể gây ra các tác hại đối với sức khỏe thể chất, chẳng hạn nhƣ kiệt sức vì nóng, đột quỵ do nóng và chuột rút do nóng (Lemonsu và cộng sự, 2015). Căng thẳng nhiệt cũng ảnh hưởng đến sức khỏe tâm thần bằng cách gây ra những thay đổi tâm trạng và làm tăng căng thẳng sinh lý (Salata et al., 2017).
Các khu vực đô thị nhƣ thành phố Hà Nội đặc biệt có nguy cơ cao đối với stress nhiệt. Các bằng chứng đƣợc tìm thấy chỉ ra rằng hiện tƣợng căng thẳng nhiệt ở khu vực thành phố cao gấp hai lần so với khu vực nông thôn (Wouters và cộng sự, 2017). Nhiệt độ đô thị tăng cao, độ ẩm, bức xạ, gió, ô nhiễm không khí, đảo nhiệt đô thị và sự nóng lên toàn cầu càng làm tác động của stress nhiệt trở nên nghiêm trọng hơn ảnh hưởng đến sức khỏe và sinh hoạt của người dân đô thị (Park và cộng sự, 2018). Các nghiên cứu trước đây của Kovats và Hajat, (2008), đã xác định nhiều yếu tố bao gồm tuổi tác, giới tính, ngành nghề và tiền sử mắc các bệnh mãn tính có liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ tử vong cũng nhƣ tỷ lệ chịu ảnh hưởng từ stress nhiệt do nắng nóng ở đô thị. Một số nghiên cứu khác cho thấy rằng các yếu tố môi trường như điều kiện nhà ở, không gian xanh sẵn có và mật độ dân số cũng có mối tương quan đáng kể với rủi ro căng thẳng nhiệt của từng cá nhân trong khu vực đô thị (Zander và cộng sự, 2019; Harlan và cộng sự, 2006). Tác động tiêu cực của stress nhiệt đối với sức khỏe con người đã chủ yếu đƣợc nghiên cứu ở các thành phố Châu Âu và Hoa Kỳ (Wouters et al., 2017;
Lemonsu et al., 2015). Nghiên cứu trong bối cảnh các thành phố châu Á có khí hậu nhiệt đới vẫn còn khan hiếm. Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu trong khu vực này đều tập trung vào vấn đề căng thẳng nhiệt gắn với nghề nghiệp
39
bằng cách sử dụng đánh giá dựa trên dân số (Gao và cộng sự, 2018). Việc kiểm tra, đánh giá các yếu tố quyết định bằng cách sử dụng dữ liệu riêng lẻ là cần thiết để cung cấp hiểu biết tốt hơn về tác động của căng thẳng nắng nóng đối với sức khỏe con người các khu vực đô thị (Schuster và cộng sự, 2017). Hơn nữa, cường độ của hiện tượng đảo nhiệt đô thị ngày càng tăng do quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế ở các thành phố châu Á với khí hậu nhiệt đới có thể đƣa ra các quy luật và đặc điểm khác nhau về tác động của stress nhiệt. Ví dụ, một nghiên cứu ở Philippines cho thấy căng thẳng nhiệt gia tăng theo mật độ dân số ở khu vực thành thị (Zander và cộng sự, 2018a). Nghiên cứu tương tự cũng chỉ ra rằng điều hòa không khí không làm giảm căng thẳng nhiệt ở các khu vực đô thị có mật độ dân số cao.
Nhiệt độ và sức nóng có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của con người theo nhiều cách. Ngoài các mối nguy về sức khỏe liên quan đến nhiệt, sự căng thẳng do nhiệt độ cao gây ra ngày càng trở thành một trở ngại đối với các hoạt động kinh tế xã hội. Theo nghiên cứu của Gun Vaidyanathan và cộng sự, việc phơi nhiễm với nhiệt trong môi trường làm việc không chỉ là một mối đe dọa lớn với sức khỏe của người lao động, có thể dẫn đến tử vong, mà còn làm giảm hiệu suất và năng lực làm việc. Theo Kjelltrom và cộng sự[33], đây là một thách thức đối với lực lƣợng lao động làm việc trong lĩnh vực khai thác,nông nghiệp, xây dựng, mỏ đá và dịch vụ ngoài trời. Do đó, ảnh hưởng của stress nhiệt đã trở nên đáng quan tâm, đặc biệt là ở những nơi có các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát không đầy đủ. Tương tự, trong môi trường học đường, các biện pháp phòng ngừa cần đƣợc thực hiện nhằm bảo vệ học sinh khỏi sự gia tăng nhiệt độ trong nhà và ngoài trời vì đây đƣợc coi là một trong những nhóm dễ bị stress nhiệt do vẫn đang phát triển về mặt sinh lý và khả năng làm mát cơ thể còn bị hạn chế.
Khi nhiệt độ ngoài trời tăng, trong quá trình người lao động làm việc, hoặc khi không khí trở nên ẩm và bão hòa với hơi nước, cơ thể con người sẽ gặp khó khan trong việc tản đi nhiệt lƣợng dƣ thừa khiến cơ thể xuất hiện các bệnh lý do nhiệt.
40
Bệnh lý do nhiệt gây ra một loạt các vấn đề từ các dạng phát ban cho đến hôn mê, thậm chí là tử vong. Bệnh lý do nhiệt có ba hình thức chính: chuột rút do nhiệt, kiệt sức vì nhiệt và sốc nhiệt. Ngoài ra còn một số hình thức bệnh lý khác cũng liên quan đến ảnh hưởng của stress nhiệt, cụ thể:
Phù do nhiệt: Triệu chứng xuất hiện khi chúng ta thay đổi môi trường như đi du lịch đến nơi có thời tiết nắng nóng hơn nhiều so với nơi ở thường ngày, ở trong phòng máy lạnh lâu và đột ngột di chuyển ra môi trường nắng nóng. Biểu hiện của bệnh là phù ở phần thấp cơ thể nhƣ ở mắt cá, bàn chân.
Phát ban do nhiệt: Nguyên nhân là do những vùng da tiếp xúc với ánh nắng mặt trời hay nhiệt độ cao bên ngoài dễ bị kích thích làm xuất hiện nổi mẩn ngứa, mề đay.
Chuột rút do nhiệt: Bệnh thường xuất hiện ở những người lao động nặng hay những vận động viên phải tập luyện với cường độ cao. Trong khi cơ thể đang vận động và sinh nhiệt, gặp nhiệt độ môi trường cao sẽ dễ gây ra chuột rút do nhiệt. Biểu hiện: đau ở các bắp thịt, đặc biệt ở các bắp đùi, cẳng chân. Các triệu chứng đau xuất hiện là do khi hoạt động nặng, các cơ phải làm việc liên tục đi kèm cơ thể bị mất nước và muối qua mồ hôi quá nhiều, dẫn đến tình trạng co thắt cơ.
Ngất xỉu do nhiệt: Thường gặp ở những người đi du lịch trong mùa hè, phải đi ngoài nắng, leo núi, di chuyển nhiều, tập quân sự… từ đó gây ra tình trạng mất muối và nước. Đến một giai đoạn nào đó việc mất muối và nước quá nhiều nếu không bổ sung kịp sẽ làm nước trong lòng mạch máu giảm đi, làm giảm huyết áp, đặc biệt ở tư thế đứng làm giảm lưu lượng máu lên não gây triệu chứng ngất xỉu.
Kiệt sức do nhiệt: Nguyên nhân chủ yếu là do tình trạng mất muối và nước kéo dài hơn so với các tình huống trên. Biểu hiện không chỉ là ngất xỉu thông thường, mà kèm theo các dấu hiệu của triệu chứng thần kinh như đau đầu, chóng mặt, buồn nôn, nôn ói… Nếu vẫn tiếp tục hoạt động hay không thể di chuyển qua môi trường khác thì sẽ gây ra hiện tượng sốc nhiệt. Sốc nhiệt là thể
41
bệnh nặng nhất của các bệnh lý do nhiệt độ gây ra.
Sốc nhiệt (Đột quỵ do nhiệt): Đây là loại bệnh có tỷ lệ tử vong tương đương với đột quỵ do tim hay đột quỵ do não. Nguyên nhân là do bị mất muối và nước kéo dài đi kèm sự quá tải khả năng hoạt động của trung tâm điều nhiệt.
Tăng thân nhiệt kéo dài sẽ làm tổn thương hệ tim mạch, hô hấp, gan, thận đặc biệt là hệ thần kinh. Nhiệt độ cơ thể nạn nhân có thể lên đến trên 400C, có kèm các triệu chứng thần kinh (đau đầu, chóng mặt, buồn ói, lơ mơ, rối loạn tri giác, co giật thậm ch hôn mê …).
Nắng nóng có thể ảnh hưởng đến nhiều đối tượng, trong đó trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ là đối tượng có nguy cơ mắc bệnh do nắng nóng cao nhất, ngoài ra người cao tuổi, những người có bệnh lý béo phì, đái tháo đường, xơ cứng mạch máu, người bị bệnh nằm liệt một chỗ đều nhạy cảm với sức nóng. Thời tiết nắng, nóng làm cơ thể ra nhiều mồ hôi, gây mất nước, điện giải, đặc biệt là ở trẻ em dễ dẫn đến mắc các bệnh rối loạn chuyển hóa. Bên cạnh đó, thời tiết nắng nóng cũng làm cho thức ăn, thực phẩm dễ bị ôi, thiu, dễ nhiễm nấm và vi khuẩn là nguyên nhân gây bệnh tiêu đường tiêu hóa. Ngoài ra, khi nhiệt độ cơ thể tăng, mồ hôi ra nhiều, việc vệ sinh không phù hợp cộng với chống nóng bằng biện pháp bật quạt gió mạnh trực tiếp vào người hoặc để nhiệt độ điều hòa quá thấp gây nên nhiễm lạnh, viêm phổi, các bệnh về đường hô hấp… Tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao cũng có khả năng làm trầm trọng thêm các bệnh về da, đặc biệt là ở trẻ em.
Theo Trung tâm Kiểm soát bệnh tật Hà Nội, từ đầu năm 2022 trên địa bàn thành phố ghi nhận hơn 700 trường hợp mắc tay chân miệng, tăng gấp 4 lần so với cùng kỳ năm ngoái. Riêng từ ngày 13-19/6/2022, thành phố ghi nhận 135 ca mắc, rải rác ở khắp các quận, huyện như Sóc Sơn, Mê Linh, Chương Mỹ, Đống Đa, Thanh Trì, Đông nh, Ba Vì.
Thống kê tại Bệnh viện Nhi Trung ƣơng và các bệnh viện tại Hà Nội cho thấy, trong các đợt nắng nóng, số lƣợng bệnh nhi tăng khoảng 150- 200% so với các tháng khác, phần lớn trẻ nhập viện đều mắc các bệnh lý đường hô hấp như