Вспышки КОВИД-19 в Техасе и влажность

Наблюдения и эксперименты указывают на существенную роль влажности в распространении острых респираторных вирусных инфекций (ОРВИ), в том числе гриппа и КОВИД-19. Между тем, приводятся контр-примеры, якобы опровергающие эту закономерность. Упоминается влажный Техас и вспышки КОВИД-19 в нём летом 2020 года. Очевидно, такие случаи необходимо исследовать на аномалии, а не отвергать теорию на основе одной лишь интуиции или жизненного опыта.


Интуитивный пример влажного Техаса упускает ряд важных деталей. Лето длинное, а Техас большой: Хьюстон находится на побережье, а Эль-Пасо — в пустыне. Само понятие «влажный климат» плохо определено. Как правило, это усреднённое сравнение относительной влажности с более сухими регионами, но для распространения ОРВИ важна (предположительно) абсолютная влажность, то есть количество водяного пара в воздухе.


В целом, рассуждения о влажном Техасе страдают от так называемой экологической ошибки — некорректного использования сводных данных с целью получения выводов относительно свойств отдельных случаев или групп. Интересно посмотреть на ситуацию в меньшем масштабе, в динамике в конкретных населённых пунктах.


Данные по числу заражений КОВИД-19 опубликованы на сайте минздрава Техаса. Исторические данные о погоде в отдельных городах можно взять с сайта OpenWeatherMap. За 10$ сервис предоставляет данные о погоде в одном городе за последние 40 лет с точностью до одного часа. Среди этих данных имеются: температура, относительная влажность, атмосферное давление. Для вычисление абсолютной влажности необходимо также знать давление Ps насыщенного водяного пара. Формула для вычисления давления (в Паскалях) насыщенного водяного пара при заданной температуре t (-30 °C < t < 35 °C) приведена в работе Bolton D. The Computation of Equivalent Potential Temperature (Вычисление эквивалентно-потенциальной температуры), Mon. Wea. Rev., 1980, 108(7): 1046–1053 (формула 10):



Согласно уравнению состояния идеального газа, плотность водяного пара, выраженная в г/м3, будет равна:



где R=8,314 Дж/(моль*К) — универсальная газовая постоянная, μ=18.02 г/моль — молярная масса воды, T= t + 273,15 — абсолютная температура к Кельвинах, 0 < hr < 1 — относительная влажность, h — она же в процентах. В таблице ниже приведены примеры расчёта для Хьюстона:


Время T, K h, % ρ, г/м3,
01.08.2020 00:00:00 305,86 62 21,77
01.08.2020 01:00:00 304,13 66 21,13
01.08.2020 02:00:00 302,94 70 21,01
01.08.2020 03:00:00 301,89 78 22,11
01.08.2020 04:00:00 301,44 83 22,95
01.08.2020 05:00:00 300,88 88 23,59
01.08.2020 06:00:00 300,58 88 23,21
01.08.2020 07:00:00 300,48 88 23,08
01.08.2020 08:00:00 300,25 88 22,79

Далее представлены совмещённые графики абсолютной влажности и ежедневных зарегистрированных случаев КОВИД-19 для нескольких населённых пунктов. Синяя линия — число зарегистрированных случаев в день (левая шкала), красная — абсолютная влажность (правая шкала, г/м3). Выбраны города с наибольшим числом случаев — с ожиданием, что эффект будет заметнее. На графиках видно, что вспышкам КОВИД-19 предшествует почти неделя пониженной абсолютной влажности.


Отдельно стоит отметить введение с 03.07.2020 во всём Техасе масочного режима. Однако снижения ежедневного числа случаев либо не заметно вовсе, либо может быть объяснено возвращением абсолютной влажностью к нормальному уровню.


Графики построены в табличном процессоре LibreOffice. Исходный файл доступен.



Хьюстон.


Даллас.


Бексар.


Эль-Пасо.

Комментарии 4

    +5

    Обычно перед тем, как приводить доказательства и аргументы, полезно в общих чертах обозначить вашу идею, что вы пытаетесь доказать, так по крайней мере научные статьи пишут. А если начать с того, что бы вываливать на читателей графики и цифры, не давая контекста в котором эти данные следует интерпретировать, то читать это становится совершенно невозможно.

      +3
      Оригинальная работа с данными и анализ, а не перевод чужой работы? Это очень хорошо, но без введения и хотя бы короткого заключения (выводов) читается немного сложно из-за непривычного формата.
        0
        в статье открывают Америку, что во влажных и теплых местах происходят вспышки заболеваний? удивительно ей-богу. Пример Китая видимо не показателен, когда условный Ковид там с завидной регулярностью появляется
          0

          Много замечаний к такого рода исследованиям. И много вопросов почему именно COVID-19? Я осознаю, что данная тема искусственно возведена в ранг первоочередных и наиболее острых и важных. Но, все же, некорректно освещать всего лишь один из вирусов одного из семейств вирусов. Тут требуется более общая картина и все познается в сравнении.
          За попытку спасибо. А вот реализация и результат вызывают вопросы.

          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

          Самое читаемое