ROM - PREVENT Extreme Weather Conditions/Epidemics (U. Patras)

Epidemii și condiții meteorologice extreme

Proiectul Prevent - Capitolul 5

Start

Descrierea capitolului:

Acest capitol prezintă provocările interconectate ale epidemiilor și fenomenelor meteorologice extreme într-un climat în schimbare. Explorează modul în care apar, se răspândesc și evoluează bolile infecțioase și modul în care pericolele determinate de climă - cum ar fi valurile de căldură, inundațiile, secetele și furtunile - pot amplifica riscurile pentru sănătate și pot perturba comunitățile. Prin exemple istorice, rute de transmitere și modele de boli sensibile la climă, capitolul evidențiază vulnerabilitatea tot mai mare a populațiilor umane la amenințările biologice și de mediu. Accentul este pus pe importanța pregătirii, a sistemelor de avertizare timpurie și a tehnologiilor inovatoare care susțin monitorizarea, predicția și răspunsul eficient.

Condiții meteorologice extreme

Epidemii

Proiecte de grup | Condiții meteorologice extreme

Proiecte de grup | Epidemii

01

Epidemii

Acest capitol explorează relația dintre epidemii și schimbările climatice, detaliind modul în care creșterea temperaturilor, schimbarea tiparelor de precipitații și evenimentele meteorologice extreme amplifică riscurile apariției focarelor de boli infecțioase. Acesta acoperă tipurile și transmiterea bolilor, evenimentele epidemice istorice și recente și influența climei asupra vectorilor de boli, cum ar fi țânțarii și rozătoarele. De asemenea, subliniază amenințările tot mai mari reprezentate de bolile zoonotice, rezistența antimicrobiană și vulnerabilitățile sistemelor de sănătate, în special în regiunile cu venituri mici. În cele din urmă, evidențiază strategiile de gestionare și pregătire pentru epidemii, inclusiv sistemele de supraveghere, instrumentele de avertizare timpurie și cooperarea internațională condusă de organizații precum OMS.

Boli

"O boală este o anumită afecțiune anormală care afectează negativ structura sau funcția întregului organism sau a unei părți a acestuia. Este adesea asociată ca o afecțiune medicală asociată cu simptome specifice.”

Cauzele bolilor (categorii etiologice)

FizicCauzat -de factori fizici care dăunează organismului, cum ar fi: leziuni mecanice, presiune, radiații, căldură sau frig

Genetic moștenit -(transmis de la părinți) dobândit (mutații care apar în timpul vieții).

Chimic

• BiologiceCauzate de organisme vii — agenți patogeni precum: virusuri, bacterii, ciuperci, paraziți

BiologiceCauzate de organisme vii — agenți patogeni precum: virusuri, bacterii, ciuperci, paraziți

Boli | Tipuri

Boli infecțioase

„Bolile infecțioase sunt cauzate de microorganisme patogene, cum ar fi bacteriile, virusurile, paraziții sau ciupercile; bolile se pot răspândi, direct sau indirect, de la o persoană la alta.” (OMS)

Write your title here

Write your title here

Write your title here

This is a paragraph of text waiting to be awesome content

This is a paragraph of text waiting to be awesome content

This is a paragraph of text waiting to be awesome content

Boli care cauzează niveluri ridicate de mortalitate

Boli care pun populației poveri grele de dizabilitate

Boli care pun populației poveri grele de dizabilitate

Mai multe boli infecțioase au potențialul de a prezenta riscuri grave la scară locală, națională sau mondială, declanșând adesea focare sau chiar epidemii globale sau epidemii..

Epidemii

O creștere, adesea bruscă, a numărului de cazuri de boală infecțioasă peste ceea ce este așteptat în mod normal într-o populație dintr-o anumită zonă într-o perioadă scurtă de timp.

Epidemii | Evenimente istorice

Ciuma Atenei (430 î.Hr.)

• Prima epidemie înregistrată a fost ciuma din Atena, în jurul anului 430 î.Hr. (descrisă în „Istoria Războiului Peloponesiac”, de Tucidide.
• A ucis până la o treime din populația Atenei.
• Cauze posibile: febră tifoidă, variolă sau rujeolă.

Variola și căderea Imperiului Aztec (1520)

• Aproximativ jumătate din cei 3,5 milioane de azteci au murit din cauza epidemiei.
• Boala a slăbit grav rezistența aztecă împotriva forțelor spaniole.
• A jucat un rol major în cucerirea spaniolă a Imperiului Aztec.

Moartea Neagră (1347–1351) Ciuma bubonică a devastat Europa, răspândită în toată Marea Mediterană. Numai această boală a cauzat moartea a 50-100 de milioane de oameni în doar doi ani - 1348-1350. Număr estimat de decese: 75–200 de milioane de oameni (50% din întreaga populație a Europei)

Gripa spaniolă (1918–1919) Virusul gripal H1N1 A infectat o treime din populația lumii 675.000 de americani și-au pierdut viața din cauza gripei spaniole, > victime în timpul Primului Război Mondial, al Doilea Război Mondial, în Coreea și Vietnam, combinate. A ucis 30–40 de milioane de oameni

Epidemii | Un eveniment istoric straniu

Epidemia de râs din Tanganyika din 1962 Un caz misterios de boală psihogenă în masă

Originea focarului: A început pe 30 ianuarie 1962, la un internat de fete administrat de o misiune din Kashasha, lângă Lacul Victoria.Răspândire și amploare: Zeci de fete au început să râdă și să plângă necontrolat. În câteva săptămâni, peste 1.000 de persoane din 14 școli și mai multe sate au fost afectate. Durata: Episoadele au durat de la câteva ore până la 16 zile, iar epidemia a persistat timp de 18 luni.

Epidemii | Un eveniment istoric straniu

Epidemia de râs din Tanganyika din 1962 Un caz misterios de boală psihogenă în masă

Cauză: Creșterea stresului și a presiunii asupra copiilor. Inițiată de stres, frică și anxietate. Impact: Isterie în masă, școli închise (95 din cei 159 de elevi au fost afectați), durere, leșin, probleme respiratorii și erupții cutanate. Impactul cercetării: Cazul a influențat semnificativ cercetarea în medicina psihosomatică, psihologia socială și epidemiologia.y.

Evidențiază impactul dinamicii de grup și al stresului asupra sănătății mintale!!!

Epidemii | Căi de transmitere

Sânge și/sau fluide corporale transportate

Transmis prin vectori

Aer

se răspândește prin mușcături de țânțari, purici, căpușe (malarie, dengue, ciumă, virusul virusului Niger)

se răspândește prin contact, transfuzie de sânge, sarcină și activitate sexuală (virusul Ebola, HIV)

răspândit prin aer și picături (gripă, rujeolă, SARS, MERS)

Transmite prin alimente

Pe bază de apă

Zoonotic

răspândită prin alimente (salmonella, listeria și hepatita)

răspândire între animale și oameni, contact direct și indirect (virusuri, bacterii, paraziți și ciuperci)

răspândită prin apa contaminată (holera)

Epidemii | Căi de transmitere

Source: Han, J.J.; Song, H.A.; Pierson, S.L.; Shen-Gunther, J.; Xia, Q. Emerging Infectious Diseases Are Virulent Viruses—Are We Prepared? An Overview. Microorganisms 2023, 11, 2618. https://doi.org/10.3390/microorganisms11112618

Epidemics | Terminology

BOALĂ:O stare patologică a părților sau țesuturilor corpului, caracterizată printr-un grup identificabil de semne și simptome.

INFECŢIE: Colonizarea unui organism gazdă de către specii de paraziți. Are loc atunci când un agent infecțios pătrunde și începe să se reproducă în organism - poate duce sau nu la o boală.

IBOLI INFEȚIOASE:Boală cauzată de agenți infecțioși (bacterii, virusuri, protozoare, ciuperci) care pot fi transmiși. Cunoscută și sub denumirea de boli transmisibile, contagioase sau transmisibile.

INFEȚIVITATE: Capacitatea unui organism de a pătrunde, de a supraviețui și de a se multiplica în gazdă.

Virulenţă:Gradul de daune pe care un agent patogen îl provoacă gazdei sale; o virulență mai mare se corelează adesea cu o boală mai severă.

INFECȚIOZITATEA BOLII: Iindică cât de ușor se transmite boala la alte gazde.

Epidemii | Terminologie

PATOGEN Un agent infecțios sau un microorganism capabil să provoace o boală. PATHOLOGIE Studiul manifestărilor structurale și funcționale ale bolilor. PATOLOG Medic specializat în diagnosticarea bolilor prin examinarea țesuturilor, organelor și fluidelor corporale.

PATOGENICITATE Capacitatea inerentă a unui organism de a provoca boli. PATOGENEZĂ Secvența de evenimente sau mecanisme implicate în dezvoltarea și progresia unei boli. GAZDĂ Un organism care adăpostește și susține supraviețuirea și multiplicarea unui alt organism, de obicei un agent patogen.

Epidemii | Postulatele lui Koch

Koch a elaborat patru criterii esențiale pentru a stabili dacă o anumită boală este cauzată de un anumit microorganism:

✅ Prezență: Agentul specific trebuie găsit în fiecare caz de boală. 🧫 Izolare: Agentul trebuie izolat de gazda bolnavă și cultivat în cultură pură. 🧍‍♂️ Reproducere: Atunci când este introdus într-o gazdă sănătoasă, susceptibilă, agentul cultivat trebuie să reproducă aceeași boală. 🔬 Reizolare: Același agent trebuie reizolat de gazda experimentală nou infectată.

Epidemii | Agenți patogeni

• Majoritatea agenților infecțioși responsabili de boli sunt de dimensiuni mici, așa că sunt denumiți microbi sau microorganisme. Aceștia sunt cunoscuți colectiv sub denumirea de agenți patogeni. Există mai multe grupuri de agenți care cauzează boli:
• Bacterii
• Virusuri
• Protozoare (Protiști)
• Ciuperci
• Helminți
• Prioni

Epidemii | Agenți patogeni

Membrii mai multor familii de virusuri pot provoca epidemii emergente și reemergente

• boli nou apărute
• boli reemergente/reaparitive
• boală deliberat emergentă

Epidemii | Starea actuală

• În ultimii ani, au apărut (sau au reapărut) mai multe (cel puțin 11) virusuri diferite, provocând epidemii:
• 2013 – 2015 Ebola și chikungunya
• 2016 Zika
• Febra galbenă, variola maimuței și febra Lass provoacă focare în mai multe țări (Brazilia și Nigeria)

Febră galbenă în Brazilia: (din iulie 2017): 1257 de cazuri și 394 de decese. Lassa în Nigeria: De la începutul anului 2018, peste 120 de decese Variolă maimuței în Nigeria: Din septembrie 2017, 61 de cazuri

ÎNTREBAREA NU ESTE DACĂ VA APĂREA O NOUĂ BOALĂ INFECȚIOSĂ, O PEDEMIE SAU O PANDEMIE, CI CÂND ȘI DE CĂTRE CE AGENT?

Epidemii | Starea actuală

774 deaths 50b USD

>20.000 cases >400 deaths

Edited image from: The Neglected Dimension of Global Security — A Framework for Countering Infectious-Disease Crises. Peter Sands, M.P.A., Carmen Mundaca-Shah, M.D., Dr.P.H., and Victor J. Dzau, M.D.

Epidemii | Starea actuală

Principalele cauze de deces la nivel mondial în 2021.

• Primele 10 cauze de deces au dus la 39 de milioane de decese (57% din totalul deceselor) la nivel global.

7 din cele 10 cauze principale de deces au fost bolile netransmisibile Cardiopatia ischemică: Principala cauză de deces la nivel global (13% din totalul deceselor) A crescut cu 2,7 milioane de decese din anul 2000, ajungând la 9,1 milioane în 2021 COVID-19: Responsabil pentru 8,8 milioane de decese în 2021 A împins alte cauze principale de deces în jos cu un loc Accidentul vascular cerebral și boala pulmonară obstructivă cronică (BPOC): Au trecut pe locurile 3 și 4 în 2021 (10% și, respectiv, 5% din decese) Infecții ale căilor respiratorii inferioare: A 5-a cauză principală de deces

Epidemii | Starea actuală

Principalele cauze de deces în 2021 în țările cu venituri mici.

Principalele cauze de deces în 2021 în țările cu venituri ridicate.

Source: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death

Epidemii | Starea actuală

• La nivel global, rezerva globală de agenți patogeni potențiali este vastă, însă resursele pentru cercetarea și dezvoltarea (C&D) în domeniul bolilor sunt limitate.

Un instrument al OMS identifică bolile care prezintă riscuri semnificative pentru sănătatea publică din cauza potențialului lor epidemic sau a lipsei unor contramăsuri eficiente. -Bolile prioritare actuale ale OMS pentru C&D: -COVID-19 -Febra hemoragică Crimeea-Congo -Boala virală Ebola și boala virală Marburg -Febra Lassa -Coronavirusul sindromului respirator din Orientul Mijlociu (MERS-CoV) și sindromul respirator acut sever (SARS) -Febra Văii Riftului -Virusul Zika -„Boala X” (un agent patogen necunoscut cu potențial de impact semnificativ)

Epidemii | Impacturi

Epidemii și impactul asupra sănătății

• Epidemiile duc la creșteri semnificative ale morbidității și mortalității, cu rate ale mortalității deosebit de mari în țările cu venituri mici și medii (LMIC).

Consecințele economice ale epidemiilor:

• Epidemiile provoacă pagube economice atât prin șocuri fiscale imediate, cât și prin efecte negative prelungite asupra creșterii economice.

Schimbări comportamentale și impact economic:

• Schimbările de comportament individual determinate de frică, cum ar fi evitarea locurilor de muncă și a spațiilor publice, sunt factori majori care contribuie la recesiunile economice în timpul epidemiilor.

Perturbări sociale și economice:

• Anumite strategii de atenuare a pandemiei pot duce la perturbări sociale și economice substanțiale.
• Epidemiile perturbă viața de zi cu zi, provocând frică, stigmatizare și crize de sănătate mintală; închiderea școlilor și restricțiile de călătorie sunt frecvente.

Instabilitate politică și epidemii:

• În națiunile cu instituții slabe și cu istoric de instabilitate politică, epidemiile exacerbează tensiunile și stresul politic.

Măsurile de răspuns la epidemii, cum ar fi carantinele, pot provoca violență și conflicte între stat și cetățeni în astfel de contexte.

Epidemics | Future state

• Dinamica populației și expansiunea urbană:

Creșterea populației, coroborată cu urbanizarea rapidă și invadarea unor medii anterior neatinse, sporește riscul ca focarele locale să se transforme în crize sanitare mai ample.

• Globalizarea bolilor infecțioase:

Mișcarea extinsă a persoanelor și mărfurilor prin intermediul călătoriilor și comerțului internațional accelerează răspândirea geografică a bolilor infecțioase.

• Transmiterea zoonotică:

Incidența crescândă a zoonozelor, în care agenții patogeni se transmit de la animale la oameni, în special în regiunile cu interacțiuni strânse om-animal, reprezintă o amenințare semnificativă pentru sănătatea publică globală.

• Schimbările climatice și ecologia bolilor:

Modificările modelelor climatice influențează distribuția și comportamentul vectorilor bolilor, crescând potențialul ca focarele locale să afecteze regiuni mai largi.

• Rezistența la antimicrobiene:

Prevalența tot mai mare a rezistenței la antimicrobiene subminează eficacitatea tratamentului și complică eforturile de a limita bolile infecțioase, contribuind la riscul de pandemii.

• Sisteme de sănătate publică inadecvate:

Infrastructura slabă de sănătate publică, inclusiv deficitul de personal medical în regiunile care se confruntă cu focare, împiedică răspunsul eficient și limitarea răspândirii, facilitând răspândirea bolilor.

• Impactul tulburărilor civile:

Instabilitatea politică și conflictele civile pot perturba sistemele de sănătate, pot strămuta populațiile și pot crea condiții favorabile transmiterii rapide a bolilor infecțioase.

Epidemii | Schimbări climatice

Ce este clima? - Clima se referă la modelele și mediile pe termen lung ale condițiilor meteorologice observate într-o anumită regiune pe perioade extinse - de obicei decenii. - Se deosebește de vreme, care descrie condițiile atmosferice pe termen scurt.

Elemente cheie care definesc clima:

• Temperatură – Nivelurile medii de căldură înregistrate într-o regiune de-a lungul anotimpurilor și anilor.
• Precipitare–Cantitatea și frecvența ploilor, ninsorilor, lapoviței sau grindinei.

• Umiditate – Nivelul de umiditate prezent în aer, care influențează modul în care se simt temperaturile.
• Modele de vânt – Direction and speed of winds that affect regional climates and weather systems.
• Presiunea aerului – greutatea atmosferei, care influențează modelele meteorologice și formarea furtunilor.

Epidemii | Schimbări climatice

• Temperatură

Temperaturile globale cresc din cauza emisiilor crescute de gaze cu efect de seră.Valuri de căldură mai frecvente și mai intense au loc la nivel mondial.

• Precipitații

Modificările modelelor de precipitații duc la evenimente mai extreme - atât averse abundente, cât și secete Unele regiuni devin mai umede, în timp ce altele se confruntă cu perioade prelungite de secetă. Precipitațiile crescute pot duce la inundații, eroziunea solului și boli transmise prin apă.

Umiditate

• Umiditate

Aerul mai cald reține mai multă umiditate, ceea ce duce la niveluri mai ridicate de umiditate în multe zone.Umiditatea crescută intensifică stresul termic și face ca temperaturile extreme să fie percepute ca fiind mai ridicate.Umiditatea ridicată favorizează răspândirea mucegaiului și a unor boli infecțioase.

• Modele de vânt

Modificările sistemelor globale de vânt modifică traiectoriile furtunilor și modelele meteorologice.Uragane și cicloane mai puternice au loc din cauza temperaturilor oceanice mai ridicate.

• Presiunea aerului

Schimbările climatice afectează distribuția sistemelor de înaltă și joasă presiune.Acest lucru poate duce la extreme meteorologice mai persistente, cum ar fi cupole de căldură stagnante sau furtuni prelungite.Modelele de presiune alterate influențează curenții-jet și contribuie la vreme imprevizibilă.

Epidemii | Schimbări climatice

Tendințe anticipate:

• Veri mai lungi și mai calde
• Ierni mai scurte și mai blânde
• Mai puține zile cu îngheț
• Valuri de căldură mai intense; valuri de frig mai puțin intense
• Fenomene meteorologice mai extreme și imprevizibile (furtuni severe precum uragane, precipitații abundente, secete severe, inundații)

Source: https://www.noaa.gov/education/resource-collections/climate/climate-change-impacts

Epidemii | Schimbări climatice

Efectele schimbărilor climatice asupra sănătății umane

1. Boli legate de căldură
1. Frecvența crescută a valurilor de căldură duce la mai multe cazuri de insolație și deshidratare.
2. Populațiile vulnerabile - copiii, vârstnicii și persoanele care lucrează în aer liber - sunt cele mai expuse riscului.
3. Creșterea temperaturilor poate agrava afecțiunile existente, cum ar fi bolile cardiovasculare și respiratorii.

1. Probleme respiratorii și cardiovasculare
1. Temperaturile mai ridicate și poluarea aerului (de exemplu, ozonul, fumul incendiilor de vegetație) agravează astmul și bolile de inimă.
2. Alergenii precum polenul devin mai răspândiți odată cu sezoanele de creștere mai lungi.
3. Calitatea slabă a aerului contribuie la decese premature și spitalizări.

3Insecuritatea alimentară și a apei

1. Secetele, inundațiile și schimbările climatice reduc randamentul culturilor și aprovizionarea cu alimente.
2. Sursele de apă contaminate cresc riscul de boli transmise prin apă, cum ar fi holera.
3. Malnutriția și subnutriția devin mai frecvente în regiunile afectate.

4.Impactul asupra sănătății mintale

1. Fenomenele meteorologice extreme și strămutarea contribuie la stres, anxietate, tulburare de stres posttraumatic și depresie (anxietate climatică).
2. Pierderea locuințelor, a mijloacelor de trai și a comunităților poate avea efecte psihologice de lungă durată.

Epidemii | Schimbări climatice

Efectele schimbărilor climatice asupra sănătății umane

Răspândirea bolilor infecțioase

• Climele mai calde extind habitatul vectorilor purtători de boli, cum ar fi țânțarii și căpușele.
• Risc crescut de malarie, febră dengue, virusul Zika și boala Lyme.
• Schimbarea precipitațiilor și a umidității poate crea condiții ideale de reproducere pentru agenții patogeni.
• Schimbarea temperaturilor sezoniere și a modelelor de precipitații modifică ecosistemele și dinamica bolilor.
• Evenimentele meteorologice extreme mai frecvente și mai intense pot declanșa focare și pot perturba serviciile de sănătate.
• Schimbările globale ale modelelor meteorologice creează medii favorabile pentru vectorii de boli, cum ar fi țânțarii și căpușele.
• Aceste condiții susțin apariția și răspândirea bolilor infecțioase în noi regiuni.

Bolile infecțioase sensibile la schimbările climatice includ:

• Transmise prin apă,
• Transmise prin alimente,
• Asociate cu sol și praf,
• Zoonotice,
• Transmise prin vectori

Epidemii | Schimbări climatice

Bolile infecțioase sensibile la schimbările climatice includ

Boli transmise prin alimente și apă • Cryptosporidium • Giardia • Naegleria fowleri (amibă care mănâncă creier) • Salmonella • Specii de Vibrio • Înflorire algală dăunătoare (HAB) Boli asociate cu solul și praful • Infecții legate de spori și agenți patogeni transportați prin aer în condiții uscate și prăfuite

Boli zoonotice și transmise prin vectori • Boala Lyme • Febra dengue • Infecția cu virusul West Nile • Ciuma • Rabia • Antrax Boli fungice • Febra văii (Coccidioidomicoză) • Histoplasmoză • Blastomicoză Organisme rezistente la antibiotice • Bacterii și agenți patogeni rezistenți care prosperă sau se răspândesc în condiții de mediu în schimbare

Epidemii | Schimbări climatice

Căi comune de transmitere a bolilor sensibile la climă

• Mușcături de țânțari și căpușe
• Interacțiunea cu animale infectate sau asimptomatice
• Expunerea la mucegai sau alte ciuperci prin inhalare sau contact cu pielea
• Ingerarea de alimente sau apă contaminate cu agenți patogeni
• Contactul cu surse de apă poluate

Epidemii | Schimbări climatice

VNO vs. schimbări climatice (Angelou și colab., Comecap 2025)

Source: Angelou A, Stilianakis NI, Kioutsioukis I. Weather Patterns as Predictors of West Nile Virus Infection Risk in Greece. Environmental and Earth Sciences Proceedings. 2025; 35(1):8. https://doi.org/10.3390/eesp2025035008

Epidemii | Schimbări climatice

VNO vs. schimbări climatice (Angelou și colab., Comecap 2025)

Source: Angelou A, Stilianakis NI, Kioutsioukis I. Weather Patterns as Predictors of West Nile Virus Infection Risk in Greece. Environmental and Earth Sciences Proceedings. 2025; 35(1):8. https://doi.org/10.3390/eesp2025035008

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

• Schimbările climatice modifică condițiile de mediu, ceea ce poate duce la o creștere atât a prevalenței, cât și a ariei geografice a anumitor boli.
• Factorii climatici cheie, precum temperatura și precipitațiile, afectează modul în care organismele care cauzează boli se reproduc, interacționează cu gazdele și supraviețuiesc - fie la animale, insecte purtătoare de boli, fie în mediul înconjurător în general.

• Fenomenele meteorologice extreme, cum ar fi furtunile și secetele, pot schimba modul în care apar bolile, pot declanșa focare și pot perturba infrastructura esențială necesară pentru gestionarea sănătății publice.

„Schimbările climatice influențează răspândirea și frecvența bolilor infecțioase în mai multe moduri”

Focarele de boli infecțioase sensibile la climă, în urma evenimentelor climatice extreme, reprezintă o preocupare majoră pentru sănătatea publică, în special în țările cu venituri mici sau medii, care sunt extrem de vulnerabile și expuse schimbărilor climatice, în ciuda faptului că au contribuit foarte puțin la emisiile globale de gaze cu efect de seră.

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Cum amplifică dezastrele riscurile epidemice

• Epidemii legate de inundații: Inundațiile cresc expunerea la agenți patogeni prin intermediul apei contaminate, provocând focare de holeră, leptospiroză și hepatită A.
• Secetă și boli transmise de praf: Condițiile de secetă promovează transmiterea pe calea aerului a bolilor precum febra văii, din cauza creșterii prafului.
• Perturbări ale asistenței medicale: Fenomenele meteorologice extreme perturbă lanțurile de aprovizionare medicală și serviciile de asistență medicală, întârziind răspunsurile la focare.

Transmiterea și riscul bolilor infecțioase sunt influențate de o interacțiune complexă de factori, inclusiv ecologia naturală a bolii, condițiile de mediu și climatice, sistemele de salubritate și alimentare cu apă, comportamentul uman, sănătatea populației, accesul la asistență medicală și politicile sociale și economice.

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Parametri hidrometeorologici asociați cu focarele de boli infecțioase sensibile la climă (CSID)

„Multe boli infecțioase majore din regiunile tropicale sunt răspândite de vectori care depind de condițiile de mediu externe, ceea ce îi face foarte sensibili la schimbările de temperatură și umiditate.”

Source: Alcayna T., at., 2022, Climate-sensitive disease outbreaks in the aftermath of extreme climatic events: A scoping review

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Efectul factorilor climatici asupra transmiterii bolilor transmise prin vectori și rozătoare.

Source: Intergovernmental Panel on Climate Change. (2001). Potential impacts of climate change (IPCC Third Assessment Report, Working Group II, Chapter 15). https://archive.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg2/index.php?idp=358

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Bacterii Vibrio non-holerice

• Impact asupra sănătății: Speciile Vibrio non-holerice pot provoca boli gastrointestinale grave, infecții ale urechii și pielii și, în cazuri severe, afecțiuni care pun viața în pericol, cum ar fi sepsisul, infecții care distrug țesuturile și chiar moartea.
• Incidență în creștere: Deși în prezent nu sunt listate ca boli cu declarare obligatorie în UE, cazurile raportate sunt în creștere în țările cu sisteme de supraveghere stabilite.
• Legătura cu mediul: Temperaturile mai ridicate ale suprafeței mării au extins gama apelor de coastă, cu condiții favorabile transmiterii Vibrio - în special în mediile salmastre.
• Răspândire geografică (începând cu 2020):
• Liniile de coastă ale Mării Baltice (Suedia, Finlanda, Estonia, Letonia, Lituania, Polonia): ~97–100% adecvare
• Germania (92%) și Danemarca (83%) prezintă, de asemenea, o adecvare ridicată
• Țările mediteraneene (de exemplu, Spania cu 4%, Italia cu 2%) prezintă o adecvare scăzută din cauza apelor mai sărate

Acțiune urgentă: Pe măsură ce condițiile de mediu devin mai favorabile, sistemele de avertizare timpurie și intervențiile proactive de sănătate publică sunt cruciale pentru a preveni consecințele grave.

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Virusul Nilului de Vest (VNV)

• Prezentare generală: VNO este un virus sensibil la schimbările climatice, transmis de țânțari (în special Culex spp.) și prezintă un risc de boli neurologice severe și decese la oameni.
• Tendințe recente:
• Focarele majore au crescut în dimensiune, frecvență și arie geografică.
• Focarul din 2018 a marcat cel mai mare înregistrat vreodată, cu peste 1.500 de infecții locale în 11 țări.

• Influența climei:
• Creșterea temperaturilor ambientale sporește capacitatea țânțarilor de a transmite virusul, crescând riscul de focare.
• Modelarea climatică (1951–2020) relevă o tendință ascendentă continuă a riscului de focare, legată de schimbările de temperatură și precipitații.

• Creșterea riscului regional (1986–2020 vs. 1951–1985):
• Europa de Nord: +445%
• Europa de Vest: +242%
• Europa de Sud: +149%
• Europa Centrală și de Est: +163%
• Informații cheie:
• Deși riscul relativ crește cel mai rapid în nord și vest, riscul absolut rămâne cel mai ridicat în sudul și centrul/estul Europei.

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Virusul Dengue

• Amenințare emergentă: Mobilitatea globală sporită și condițiile climatice din ce în ce mai favorabile pentru virusurile transmise de țânțari determină creșterea bolilor arbovirale, cum ar fi dengue, în Europa.
• Transmitere locală recentă: În ultimii cinci ani, au fost raportate cazuri autohtone de dengue (cu transmitere locală) în țări precum Spania și Franța.
• Impact potențial: Fără o pregătire adecvată, focarele de dengue ar putea duce la consecințe grave asupra sănătății.
• Informații despre model: Un model mecanicist estimează numărul de reproducere de bază (R₀) al virusului și durata sezonului de transmitere pe baza:
• Temperaturii
• Precipitațiilor
• Densității populației de țânțari
• Densității populației umane

• Trend (1986–2020 vs. 1951–1985):
• R₀ increased by 17.3% across Europe
• Similar trends observed for Chikungunya and Zika
• Geographical Shift:
• The longest transmission season extension occurred in Central and Eastern Europe, gaining about 0.2 additional suitable months for dengue transmission.

Dengue este cea mai importantă boală virală transmisă prin vectori din lume!!!

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

Malarie

Tendințe în ceea ce privește potrivirea (1986–2020 vs. 1951–1985):

• Europa a înregistrat o creștere de 4,5% a lunilor potrivite în general
• Europa de Nord și de Vest a înregistrat cea mai mare creștere:
• +21.6% (1951–85)
• +25.2% (1986–2020)

• Context: Deși Europa nu mai are malarie din 1974, încă se înregistrează transmiteri locale sporadice și cazuri în rândul călătorilor.
• Nevoie de vigilență: Supravegherea, monitorizarea climei și pregătirea sistemului de sănătate sunt esențiale pentru a evita restabilirea acesteia.

• Parametrii modelului: Un model prag estimează lunile potrivite pentru transmitere pe baza:
• Precipitațiilor
• Umidității relative
• Temperaturii
• Tipului de acoperire a terenului

Epidemii | Fenomene meteorologice extreme și focare de boli

• Precipitațiile intense pot transfera microorganisme patogene de origine fecală umană sau animală în apă prin deversarea apelor uzate brute și tratate și a scurgerilor din sol, crescând încărcătura microbiană pe apele de suprafață.

• Ploile abundente sunt puternic legate de apariția focarelor de boli transmise prin apă, în special în lunile de primăvară și vară.
• Sursele de apă subterană și alimentările cu apă ale gospodăriilor private sunt deosebit de vulnerabile la efectele fenomenelor meteorologice extreme.
• Există o corelație pozitivă între precipitațiile medii anuale mai mari (deci o umiditate mai mare) și incidentele de HFRS (transmisie prin flux rapid de apă).
• Modificările precipitațiilor pot afecta reproducerea, dezvoltarea și comportamentul vectorilor artropode, al agenților lor patogeni și al gazdelor vertebrate non-umane care poartă acești agenți patogeni.
• Apa stătătoare din ploile abundente oferă locuri de reproducere pentru țânțari, crescând probabilitatea transmiterii virusului Niva-West Virginia (VNO).
• S-a constatat că evenimentele de precipitații abundente sunt asociate pozitiv cu mortalitatea cauzată de diverse boli infecțioase.

Epidemii | Inundații și focare de boli

• Dincolo de daunele fizice imediate, inundațiile prezintă un risc major pentru sănătatea publică din cauza răspândirii potențiale a bolilor infecțioase.
• Aceste riscuri sunt prezente atât în ​​timpul evenimentului de inundații, cât și pe tot parcursul perioadei de recuperare.

• Deteriorarea infrastructurii esențiale, lipsa apei potabile sigure și utilizarea surselor contaminate (de exemplu, fântâni, fântâni arteziene, foraje) cresc vulnerabilitatea.
• Expunerea directă la apele inundațiilor poluate cu ape uzate și o creștere a populațiilor de vectori și rozătoare intensifică amenințările la adresa sănătății.
• Asemenea condiții pot duce la creșteri ale ratelor de infecție și la potențialul de focare de boli în zonele afectate și înconjurătoare.
• În Europa, inundațiile și condițiile adverse rezultate, atât în ​​zonele urbane, cât și în cele rurale, au fost asociate cu creșterea și transmiterea bolilor transmise prin apă, prin rozătoare și prin vectori.

Riscul de boli infecțioase în urma inundațiilor în țările cu venituri mari este mai mic

Epidemii | Inundații și focare de boli

Boli transmise prin apă

• Bolile transmise prin apă apar atunci când apa potabilă este contaminată cu bacterii, viruși sau paraziți din deșeurile umane sau animale.

• Inundațiile pot deteriora sistemele de alimentare cu apă și de drenaj, permițând agenților patogeni să se amestece cu sursele de apă potabilă. Utilizarea apei și a alimentelor contaminate.

• Lipsa apei curente suficiente pentru curățarea caselor și a infrastructurii inundate.

• Astfel de condiții cresc riscul de focare, în special în zonele cu infrastructură compromisă.
• Țările europene au raportat mai multe cazuri de boli transmise prin apă în urma inundațiilor, inclusiv cele cauzate de contaminarea microbiană..

• Studiu de caz: Boli transmise prin apă în Amsterdam (2015)
• În 2015, înotătorii din Amsterdam au dezvoltat gastroenterită acută după un eveniment sportiv.
• Boala a fost legată de apa contaminată cu mai multe tulpini de norovirus.
• Inundații puternice și revărsarea apelor uzate din canalele orașului au avut loc cu doar două zile înainte de eveniment.
• Incidentul evidențiază riscurile pentru sănătate ale contaminării apei în urma unor condiții meteorologice extreme.

Epidemii | Inundații și focare de boli

Boli transmise prin vectori

• Inundațiile pot contribui la răspândirea bolilor transmise prin vectori prin crearea unor habitate mai potrivite pentru insectele purtătoare de boli.
• Deși apele inundațiilor pot spăla inițial locurile de reproducere și pot reduce numărul de vectori,

• apa stagnantă rămasă după inundații devine adesea un loc principal de reproducere pentru țânțari și alți vectori.
• Acest lucru crește riscul transmiterii bolilor atât pentru locuitorii locali, cât și pentru personalul de intervenție în caz de urgență.
• Boli precum febra West Nile pot apărea sau deveni mai răspândite în aceste condiții.
• Precipitațiile extreme pot crește numărul locurilor de reproducere a țânțarilor, o abundență mai mare a acestora și probabilitatea apariției unor focare de boli.

Bolile transmise prin vectori (VBD) sunt cercetate pe larg în contextul schimbărilor climatice, deoarece sunt comune și răspund foarte bine la schimbările condițiilor climatice.

Epidemii | Inundații și focare de boli

IFocare de boli infecțioase în Europa 1910 - 1999

Souce: Mavrouli M et al., 2022. Infectious Diseases Associated with Hydrometeorological Hazards in Europe: Disaster Risk Reduction in the Context of the Climate Crisis and the Ongoing COVID-19 Pandemic. Int J Environ Res Public Health. doi: 10.3390/ijerph191610206. PMID: 36011854; PMCID: PMC9408126.

Epidemii | Inundații și focare de boli

• Zonele de coastă potrivite pentru Vibrio ar putea crește cu 38.000 km până în 2100.
• „Sezonul Vibrio” va crește cu 1 până la 4 luni la nivel global. 1,4 miliarde de oameni vor locui în zone de coastă potrivite pentru Vibrio până în 2069.

Zonele de coastă sunt mai vulnerabile la boli infecțioase!!!

Tendințe ale populației care trăiește în zone cu condiții adecvate pentru Vibrio

Creștere procentuală în funcție de an și de țara de coastă afectată de condiții adecvate pentru Vibrio

Source: Joaquin Trinanes, Jaime Martinez-Urtaza,2021. Future scenarios of risk of Vibrio infections in a warming planet: a global mapping study, The Lancet Planetary Health, Volume 5, Issue 7, https://doi.org/10.1016/S2542-5196(21)00169-8.

Epidemics | Temperature Changes and Disease Outbreaks

Temperatură - Boli infecțioase sensibile

• Extinderea transmiterii și a răspândirii geografice: Temperaturile mai calde prelungesc sezoanele de transmitere și permit țânțarilor să se răspândească mai mult, ajungând în zone anterior neafectate, în special în nordul Europei.
• Reproducere îmbunătățită: Temperaturile mai ridicate accelerează ciclul de reproducere al țânțarilor prin scurtarea timpului dintre depunerea ouălor și dezvoltarea acestora.
• Amenințări emergente: Creșterea temperaturilor din cauza schimbării condițiilor climatice face Europa mai susceptibilă la boli precum malaria, febra dengue și virusul West Nile.
• Perioada de incubație mai scurtă: Temperatura modifică ratele de dezvoltare a agenților patogeni, scurtând perioadele de incubație.

Epidemii | Schimbări de temperatură și focare de boli

Boli infecțioase sensibile la temperatură Riscuri ocupaționale: Persoanele care lucrează în agricultură, silvicultură și servicii de urgență prezintă un risc mai mare de a contracta boli infecțioase. Populații cu risc crescut: Vârstnicii, copiii și persoanele imunocompromise sunt mai predispuse la efecte grave dacă sunt infectate. Creșterea temperaturii mării: Încălzirea mărilor, în special de-a lungul Mării Baltice, este favorabilă pentru bacteriile dăunătoare Vibrio. Impact asupra sănătății: Aceste bacterii reprezintă un risc pentru sănătatea umană prin consumul de fructe de mare sau expunerea la apă contaminată.

Epidemii | Schimbări de temperatură și focare de boli

• Bolile transmise de țânțari (malaria, febra dengue etc.) se așteaptă să se răspândească în noi regiuni.
• Prevalența acestor boli a crescut semnificativ în ultimii 80 de ani, deoarece încălzirea globală a creat condiții mai calde și mai umede în care acestea se dezvoltă.
• Creștere de opt ori a cazurilor de febră dengue în ultimii 20 de ani (OMS)

Source: European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC)

Epidemii | Schimbări de temperatură și focare de boli

• Monitorizare și avertizări timpurii:

Monitorizarea continuă a amenințărilor la adresa sănătății legate de climă este crucială.Sistemele de avertizare timpurie pot reduce eficient decesele legate de căldură și pot preveni focarele de boli.

• Implicarea în domeniul sănătății locale:

Există o lacună în planificarea la nivel local a sănătății și a adaptării la schimbările climatice în întreaga Europă.Furnizorii de servicii medicale și sociale trebuie să fie mai bine integrați în strategiile de adaptare la schimbările climatice.

• Pregătirea unităților sanitare:

Consolidarea capacității sistemelor de sănătate de a face față fenomenelor meteorologice extreme și nevoilor crescute de îngrijire a pacienților.Îmbunătățirea formării furnizorilor de servicii medicale cu privire la riscurile pentru sănătate legate de climă.Pași de acțiune: Este timpul să se treacă de la planificare la implementare, asigurând planuri de acțiune eficiente pentru căldură și sănătate, supravegherea bolilor și strategii de adaptare. Construirea rezilienței: Asigurarea faptului că grupurile vulnerabile sunt mai bine protejate și că sistemele de sănătate sunt echipate pentru a face față cererilor crescute din cauza schimbărilor climatice.

Epidemics | Droughts and Disease Outbreaks

• Răspândirea geografică a meningitei:

Aria de răspândire a meningitei în Africa de Vest a crescut, posibil din cauza schimbărilor de mediu legate de utilizarea terenurilor și de clima regională. Impactul secetei asupra bolilor transmise de țânțari: În timpul secetelor: Activitatea țânțarilor scade, ceea ce duce la mai puține infecții, dar la un număr tot mai mare de persoane sensibile. După secete: Când ploile revin, numărul mare de persoane neimunizate poate provoca focare. Efecte alternative: În unele regiuni, secetele pot reduce prădătorii de țânțari, crescând populațiile de țânțari. Alți factori de risc: Sursele de apă stagnante și contaminate în timpul secetelor pot crește și mai mult riscurile de boli pe termen scurt. Tendințe pe termen lung: Perioadele lungi de secetă pot reduce bolile transmise de țânțari, cum ar fi malaria, din cauza condițiilor limitate de reproducere.

Source: Aguado T, Bertherat E, Djingarey M, Kandolo D, Kieny MP, Kondé K, LaForce FM, Nelson CB, Perea W, Préziosi MP. Meningococcal meningitis. Nat Rev Microbiol. 2005 Jan;3(1):10-1. doi: 10.1038/nrmicro1070. PMID: 15635779.

Epidemii | Prezentare generală

• Schimbările climatice ar putea agrava peste 50% dintre agenții patogeni umani cunoscuți. Acest lucru se întâmplă acum!!!
• Schimbările în ceea ce privește localizarea geografică a speciilor se numără printre cele mai frecvente semne ecologice ale schimbărilor climatice.
• Încălzirea la latitudini mai mari permite vectorilor și agenților patogeni să supraviețuiască iernii, agravând focarele cauzate de mai mulți virusuri.
• Perturbările habitatelor naturale cauzate de creșterea temperaturilor, secete, valuri de căldură, incendii, furtuni, inundații și schimbări în utilizarea terenurilor au fost legate de creșterea contactului dintre oameni și agenții patogeni care cauzează boli.
• Riscurile climatice apropie oamenii de agenți patogeni.

Interactive display of the pathways: https://camilo-mora.github.io/Diseases/

Source: Mora, C.et al. Over half of known human pathogenic diseases can be aggravated by climate change. Nat. Clim. Chang. 12, 869–875 (2022). https://doi.org/10.1038/s41558-022-01426-1

Epidemii | Prezentare generală

Epidemia de Chikungunya în Italia în 2017:

• Cazuri asociate cu creșterea temperaturilor în sudul Europei
• Chikungunya a reapărut în vara anului 2017, dar a rămas nedetectată până pe 6 septembrie.
• Până la sfârșitul lunii octombrie 2017, fuseseră confirmate un total de 269 de cazuri de chikungunya.
• Focare de Chikungunya au fost observate în Italia cu un interval de 10 ani.
• Rămâne neclar dacă cazurile sporadice sau focarele mici au trecut neobservate în perioada de 10 ani dintre epidemii.

Epidemii | Prezentare generală

Infecții cu virusul dengue în Franța

• 65 de cazuri autohtone, răspândite în nouă evenimente de transmitere, până la 21 octombrie 2022.
• Mai mare decât numărul de cazuri observate între 2010 și 2021.
• Autoritățile sanitare franceze au avertizat asupra unui număr mai mare de cazuri așteptate.

Source: Cochet A. et al., 2022 Autochthonous dengue in mainland France, 2022: geographical extension and incidence increase.

Epidemii | Prezentare generală

Epidemii | Prezentare generală

Țările UE/SEE au raportat un total de 570 de cazuri umane de infecție cu virusul West Nile (VNO):

• Italia: 383 de cazuri
• Grecia: 155 de cazuri
• România: 21 de cazuri
• Ungaria: 7 cazuri
• Austria: 2 cazuri
• Germania: 1 caz
• Slovacia: 1 caz

Un total de 36 de decese cauzate de virusul Nivalis de Vest (VNO) au fost înregistrate în țările UE/SEE.:

• Italia: 21 de decese
• Grecia: 14 decese
• România: 1 deces

Source: European Centre for Disease Prevention and Control

Epidemii | Prezentare generală

Două epidemii devastatoare de holeră în 2022 și 2023

Inundațiile din Pakistan în 2022

• Oficialii din domeniul sănătății au avertizat asupra potențialelor focare de boli la scară largă în Pakistan, în urma inundațiilor severe care au strămutat milioane de oameni.
• S-a înregistrat o creștere a cazurilor de diaree și malarie după ce ploile abundente au lăsat mulți oameni blocați și fără acces la apă curată.
• Autoritățile sunt îngrijorate că răspândirea bolilor transmise prin apă după inundații va pune și mai mult presiune pe unitățile sanitare deja suprasolicitate.
• Aproape 1.200 de persoane au murit în urma inundațiilor.
• Peste 880 de clinici au fost avariate, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății (OMS).
• OMS a alocat 10 milioane de dolari (8,6 milioane de lire sterline) pentru eforturi de ajutorare medicală de urgență.

Malawi's Worst Cholera Outbreak in History 2023

• 59.376 de cazuri confirmate și 1.772 de decese raportate, ceea ce face ca aceasta să fie cea mai mortală epidemie de holeră din istoria țării.
• Epidemia a afectat toate cele 29 de districte din Malawi, printre cazuri fiind numărați peste 14.000 de copii.
• Ciclonul Freddy de la începutul anului 2023 a agravat situația provocând inundații și strămutând mii de persoane, crescând riscul de transmitere a holerei.
• Peste 880 de clinici medicale au fost avariate, iar sistemul de sănătate s-a confruntat cu o presiune imensă, cu o rată a mortalității de 3%.
• Organizația Mondială a Sănătății (OMS) a alocat 10 milioane de dolari pentru eforturi de ajutor medical de urgență pentru a combate epidemia.

Epidemii | Proiecții viitoare

Modificarea procentuală prevăzută a numărului de decese în regiunea endemică africană în 2050 și 2070, comparativ cu scenariul de bază/actual.

• Schimbările climatice afectează deja populațiile umane și animale la nivel global, iar efectele lor continuă să fie așteptate.
• Modelele climatice prevăd că schimbările de temperatură și precipitații din Africa pot crea noi habitate pentru țânțari, ceea ce ar putea crește răspândirea unor boli precum febra galbenă.

• Decesele cauzate de febra galbenă ar putea crește cu până la 25% până în 2050 din cauza acestor schimbări.
• Riscurile de mediu reprezintă un punct cheie al Strategiei globale a OMS din 2026 pentru eliminarea epidemiilor de febră galbenă.
• Până în 2030, peste 80 de milioane de oameni din Africa vor fi expuși riscului de malarie din cauza schimbărilor climatice.

Următoarea epidemie nu este o chestiune de „DACĂ”, ci de „CÂND!!!”

Epidemii | Management

• Înțelegerea epidemiilor: Epidemiile sunt focare de boli care se răspândesc rapid în cadrul unei populații, necesitând răspunsuri imediate și coordonate.
• Importanța gestionării: Gestionarea eficientă a epidemiilor minimizează impactul asupra sănătății, perturbările economice și presiunea societală.

• Colaborare globală: Gestionarea epidemiilor necesită colaborarea dintre organizațiile internaționale, autoritățile naționale și comunitățile locale.

Pregătiți și capabili să detecteze următorul focar

Source: WHO, International Health Regulations (2005) – Third edition

Epidemii | Management

• CLIMADE
• Consortium Scop: Se concentrează pe eliminarea lacunelor în cunoștințe, îmbunătățirea instrumentelor de supraveghere și extinderea intervențiilor pentru a reduce impactul bolilor și epidemiilor agravate de schimbările climatice.

• Obiectivul principal:Prezicerea, urmărirea și controlul bolilor și epidemiilor exacerbate de schimbările climatice induse de om.
• Focalizare: Vizarea țărilor cele mai afectate de riscurile pentru sănătate generate de schimbările climatice.
• Obiective cheie:
• Reunește experți globali pentru a aborda provocările legate de sănătate legate de climă.
• Îmbunătățește sistemele de monitorizare și avertizare timpurie pentru bolile sensibile la climă.
• Dezvoltă și implementează intervenții pentru atenuarea impactului asupra sănătății al schimbărilor climatice.

Epidemii | Management

Consorțiul CLIMADEMisiune: Valorificarea expertizei medicale, științifice și de sănătate publică din Sudul Global pentru a construi un sistem robust de supraveghere pentru identificarea timpurie și urmărirea agenților patogeni pentru a controla focarele înainte ca acestea să escaladeze. Obiectiv cheie: Prevenirea epidemiilor să devină pandemii prin detectarea și urmărirea agenților patogeni și a evoluției acestora. Colaborare globală: Partenerii includ agenții de sănătate publică, mediul academic și industria cu expertiză în genomica agenților patogeni și epidemii amplificate de climă. Agenții colaboratoare: Africa CDC, OMS/OPS Expertiză: Decenii de experiență în supravegherea genomică, răspunsul la epidemii și sănătatea publică. Obiectiv pe termen lung: Prezicerea, urmărirea și controlul bolilor și epidemiilor în țările cele mai afectate, utilizând date pentru a preveni noi focare și pandemii amplificate de schimbările climatice.

Epidemii | Management

Rolul OMS în sănătatea globală Lider în probleme legate de sănătate: Colaborează cu națiunile pentru a extinde accesul la prevenție, îngrijire și tratament. Stabilește priorități de sănătate și planuri strategice. Conduce răspunsurile la situații de urgență la nivel global (de exemplu, prin intermediul cadrului RSI 2005). Leadership și parteneriate în domeniul sănătății globale: Coordonează eforturile internaționale privind problemele critice de sănătate. Promovează colaborările pentru acțiuni comune în domeniul sănătății. Cercetare și generare de cunoștințe Stimulează inovația prin intermediul Planului de cercetare și dezvoltare în timpul epidemiilor. Promovează dezvoltarea rapidă a diagnosticelor, vaccinurilor și tratamentelor. Orientări politice etice și bazate pe dovezi Emite documente de poziție globale privind vaccinurile bazate pe recomandările SAGE. Asigură standarde etice prin intermediul Comitetului de etică al OMS.

Source: WHO, International Health Regulations (2005) – Third edition

Epidemii | Management

Stabilirea standardelor de sănătate

• Stabilește norme globale și cele mai bune practici (de exemplu, gestionarea VHF, ghiduri EIP).
• Încurajează adoptarea prin monitorizarea implementării și revizuirea ghidurilor.

Supraveghere și evaluare a riscurilor

• Efectuează evaluări în timp real ale amenințărilor globale pentru sănătate.
• Distribuie date despre focare prin intermediul unor platforme precum Disease Outbreak News și Weekly Epidemiological Record..

Capacity Building & Technical Support

• Offers training and resources through OpenWHO MOOCs.
• Strengthens health systems for better epidemic preparedness and response.

Source: WHO, International Health Regulations (2005) – Third edition

Epidemii | Management

Activități de pregătire și răspuns la pandemie pe faze

Faza timpurie a focarului

• Identificarea cazurilor inițiale și confirmarea focarelor
• Analizarea și identificarea agentului infecțios
• Comunicarea riscurilor și implicarea comunităților locale
• Gestionarea și controlul infecțiilor la animale
• Implementarea izolării, carantinei și urmărirea contactelor
• Monitorizarea și evaluarea evoluției focarelor

Faza pre-pandemică

• Constituirea rezervelor de aprovizionare în caz de urgență
• Dezvoltarea strategiilor de continuitate operațională
• Instruirea personalului medical pentru răspunsul la situații de urgență
• Efectuarea de exerciții și simulări de pregătire
• Stabilirea de instrumente financiare de partajare a riscurilor
• Menținerea conștientizării potențialelor amenințări la adresa sănătății

• Faza de transmitere pe scară largă

Recunoașterea și declararea urgenței sanitare globale

• Distribuirea actualizărilor continue și a ghidurilor de siguranță
• Continuarea măsurilor de urmărire a contactelor, carantină și izolare
• Aplicarea strategiilor de distanțare la nivel de populație
• Distribuirea stocurilor medicale, după cum este necesar
• Implementarea vaccinurilor sau a medicamentelor antivirale
• Evaluarea continuă a situației în evoluție

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

• Termenul de IA a fost introdus pentru prima dată în 1956 de John McCarthy. El a co-organizat Conferința de la Dartmouth, considerată evenimentul fondator al domeniului IA. La această conferință, el a propus termenul „Inteligență Artificială”, definind-o ca „știința și ingineria de a crea mașini inteligente”.

• Inteligența Artificială (IA) se referă la aplicarea computerelor și a tehnologiei pentru a imita comportamentul inteligent și gândirea critică asemănătoare cu cea umană..

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

🧪 Metode tradiționale pentru predicția bolilor infecțioase

• Bazați-vă pe datele raportate manual de autoritățile locale de sănătate publică
• Utilizați modele compartimentale clasice (de exemplu, SEIR) pentru a simula răspândirea bolilor
• Stabiliți parametrii modelului folosind în principal înregistrări istorice sau cercetări epidemiologice anterioare

⚠️ Limitările metodelor tradiționale

• Dificultăți în furnizarea de actualizări în timp real privind starea epidemiei
• Implică procese de colectare și analiză a datelor care consumă mult timp și multă muncă
• Se confruntă cu întârzieri în procesarea datelor, ceea ce duce la predicții mai lente și la o eficiență redusă

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

• Depistarea timpurie a focarelor: Sistemele de inteligență artificială pot analiza seturi vaste de date - inclusiv date genomice, epidemiologice, de mediu și sociale - pentru a identifica tipare și anomalii care pot indica apariția unor boli infecțioase. Acest lucru permite transmiterea de alerte la timp către autoritățile sanitare, facilitând răspunsuri rapide.
• Integrarea unor surse de date diverse: Informații din diverse surse (dosare medicale electronice, rețele sociale și date climatice) IA oferă o imagine cuprinzătoare asupra potențialelor amenințări la adresa sănătății, îmbunătățind acuratețea predicțiilor privind focarele.
• Modelare predictivă: Algoritmii de învățare automată pot prognoza răspândirea bolilor prin analizarea tendințelor și a modelelor de transmitere, ajutând la alocarea resurselor și la strategiile de intervenție.
• Identificarea rutelor de transmitere: IA ajută la cartografierea modului în care bolile se răspândesc în rândul populațiilor prin analizarea modelelor de călătorie, a interacțiunilor sociale și a altor factori, ceea ce este crucial pentru implementarea unor măsuri eficiente.
• Monitorizarea vectorilor și a surselor: Prin analiza datelor de mediu și biologice, inteligența artificială poate identifica potențialele surse și vectori de infecții, cum ar fi anumite populații de animale sau condiții ecologice, permițând acțiuni preventive specifice.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Cum ajută inteligența artificială la tratarea bolilor infecțioase

• Optimizează terapia antimicrobiană: IA ajută la selectarea celor mai eficiente antibiotice sau tratamente antivirale adaptate la afecțiunea specifică a fiecărui pacient.
• Planuri de tratament personalizate: Prin analizarea datelor din studiile clinice, a dosarelor pacienților și a modelelor de răspuns la medicamente, inteligența artificială recomandă scheme de tratament individualizate.
• Determină cea mai bună doză și durata: Învățarea automată ajută la calcularea dozei optime, a duratei și a metodei de administrare (de exemplu, orală, intravenoasă) pentru medicamente.
• Susține măsurile de control al infecțiilor: IA contribuie la prevenirea răspândirii infecțiilor prin sugerarea unor strategii de control specifice, bazate pe datele pacienților și pe tendințele spitalicești.
• Integrează mai multe surse de date: Combină informații din dosarele electronice de sănătate, farmacocinetică și farmacodinamică pentru a îmbunătăți procesul decizional terapeutic.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Imagini din satelit în predicția bolilor

🛰️ Beneficii unice ale imaginilor din satelit

• Oferă o imagine de ansamblu, de ansamblu, asupra modelelor de mediu, pe care metodele tradiționale omit adesea.
• Oferă date regulate, consecvente și imparțiale pentru monitorizarea mediului pe termen lung.
• Ideal pentru detectarea schimbărilor subtile de mediu care influențează dinamica bolilor.

🌿 Monitorizarea mediului pentru epidemiologie

• Enables tracking of health-related environmental factors, like climate and land cover changes.
• Especially useful in studying vector-borne diseases such as malaria and dengue.
• Detects stagnant water bodies, potential breeding grounds for mosquitoes.
• Helps model disease hotspots by integrating satellite data with AI analysis.

🔄Schimbările climatice și răspândirea bolilor

• Inteligența artificială poate procesa date satelitare pentru a dezvălui cum creșterea temperaturilor extinde zonele predispuse la boli.
• Detectează schimbările din ecosisteme care permit vectorilor și agenților patogeni să invadeze noi zone.
• Util pentru prognozarea riscurilor pe termen lung legate de schimbările climatice globale.

🌍 Real-World Applications Across Regions

• Sub-Saharan Africa: AI used to predict malaria outbreaks via analysis of land cover, humidity, and temperature.
• South America: Deforestation patterns linked to the emergence of new vector-borne diseases.
• Coastal Regions: Satellite monitoring of water temperatures and algae blooms enabled early warnings for cholera outbreaks across multiple nations.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Dosare medicale

📁 Valoarea dosarelor electronice de sănătate (DES)

• DES-urile stochează digital date complete despre pacienți: istoric medical, diagnostice, tratamente și rețete.
• Acestea oferă o sursă bogată de informații pentru cercetarea medicală și monitorizarea sănătății publice.
• Metodele tradiționale de analiză se confruntă cu complexitatea și volumul DES-urilor.

🤖 Rolul inteligenței artificiale în deblocarea potențialului dosarelor electronice de sănătate (DSE)

• IA detectează indicatorii timpurii ai bolilor prin analizarea seturilor masive de date pentru tipare ascunse.
• Capabilă să gestioneze date nestructurate, cum ar fi notițele medicului, imagistica și informațiile genomice, utilizând NLP și învățarea profundă.
• Permite predicții mai precise și mai prompte decât instrumentele tradiționale.

🧬 Avansarea medicinei personalizate

• Inteligența artificială analizează dosarele medicale individuale în contextul unor date populaționale mai ample.
• Oferă profiluri de risc personalizate și strategii preventive de asistență medicală.
• Susține planuri de tratament personalizate bazate pe genetică, comportament și mediu.

🛑Detectarea focarelor și răspunsul de sănătate publică

• IA semnalează modele de simptome emergente în înregistrările locale, indicând potențiale focare de boli.
• Oferă alerte timpurii pentru acțiuni de sănătate publică, limitând răspândirea bolilor.
• Instrument esențial în supravegherea bolilor infecțioase și răspunsul la crize.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Date despre mobilitate

🌍 Ce sunt datele privind călătoriile și mobilitatea?

• Include înregistrări ale zborurilor, treceri de frontieră și utilizarea transportului public.
• Poate include și date granulare de la smartphone-uri și dispozitive portabile.
• Ajută la construirea unei hărți detaliate a modelelor de mișcare a populației.

🔍 De ce este important pentru predicția bolilor

• Călătoriile globale accelerează răspândirea bolilor, așa cum s-a observat în pandemiile recente.
• Metodele tradiționale de urmărire a contactelor sunt prea lente și la scară limitată.

• IA poate procesa seturi masive de date despre mobilitate pentru a detecta și prezice răspândirea mai rapidă a bolilor.

🤖 Modelarea focarelor prin îmbunătățirea inteligenței artificiale

• Analizează modelele de mișcare pentru a identifica potențiale regiuni secundare de focare.
• Modelează modul în care infecțiile se pot răspândi de la un epicentru la alte locații.
• Ajută la prognozarea zonelor cu risc ridicat înainte ca focarele să devină vizibile.

🚦 Impactul asupra strategiei de sănătate publică

• Informații pentru intervenții proactive, cum ar fi screening-ul țintit în centrele de călătorie.
• Susține alocarea timpurie a resurselor medicale în zonele predispuse la crize.
• Permite luarea unor decizii mai rapide și bazate pe date în timpul crizelor de sănătate.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Date genomice și despre agenți patogeni

🧬 Ce sunt datele genomice și patogene?

• Date genomice: Secvențe genetice complete ale virusurilor, bacteriilor și altor agenți patogeni.
• Date despre agenții patogeni: Trăsături biologice, cum ar fi ciclul de viață, metodele de transmitere și rezistența la medicamente.

🔎 De ce contează datele genomice

• Dezvăluirea mutațiilor legate de rezistența la medicamente sau de evaziunea imună.
• Ajută la prezicerea virulenței și a potențialului de răspândire al agenților patogeni.
• Sprijină proiectarea de tratamente și vaccinuri specifice.

🌍 Urmărirea originilor și răspândirii bolilor

• Analiza filogenetică urmărește legăturile evolutive dintre tulpinile de agenți patogeni.
• Permite urmărirea migrației bolilor și identificarea surselor de focare.

🤖 Rolul inteligenței artificiale în interpretarea acestor date

• Procesează rapid și precis seturi mari de date genomice/patogene.
• Identifică mutații sau trăsături cu risc ridicat legate de focare.
• Prezice modul în care agenții patogeni ar putea răspunde la presiunile de mediu sau medicale.

📈Impactul asupra sănătății publice

• Îmbunătățește strategiile de predicție a focarelor și de răspuns.
• Ajută la supravegherea tulpinilor emergente și a rezistenței la medicamente.
• Informa medicina de precizie și planificarea sănătății globale.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Rețele sociale

📱 Ce contribuie rețelele sociale

• Platforme precum Twitter, Facebook și altele oferă date vaste, în timp real, legate de sănătate.
• Utilizatorii își împărtășesc adesea simptomele, tratamentele sau reacțiile înainte ca datele oficiale să devină disponibile.
• Oferă semnale timpurii ale tendințelor și focarelor emergente în domeniul sănătății.

🔍 Detectarea bolilor bazată pe inteligență artificială

• IA analizează vârfurile de postare legate de sănătate pentru a identifica potențiale focare.
• Detectează modele de locație, simptome și moment care pot sugera răspândirea bolii.
• Mai rapid decât metodele tradiționale de supraveghere, oferind alerte aproape instantanee. Eforturi de educație pentru sănătate..

💬 Analiza sentimentelor pentru sănătate publică

• Inteligența artificială interpretează emoția din spatele postărilor utilizatorilor (de exemplu, frică, rezistență, sprijin).
• Utilă în evaluarea atitudinilor publicului față de vaccinuri, tratamente sau politici de sănătate.
• Permite strategii de comunicare și intervenție specifice.

🌐 Aplicații din lumea reală

• O creștere bruscă a postărilor pe rețelele sociale despre simptomele gripei poate indica o epidemie regională.
• Îngrijorările publicului cu privire la calitatea aerului, legate de problemele respiratorii, pot determina controale de sănătate a mediului.
• Urmărirea dezinformării și a ezitării publicului ajută la ghidarea eforturilor de educație pentru sănătate.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Surse de date | Învățare profundă

🔄Arhitecturi de rețele neuronale

• CNN (Rețele Neuronale Convoluționale): Cele mai bune pentru analizarea imaginilor (de exemplu, detectarea tumorilor, radiologie).
• RNN (Rețele Neuronale Recurente): Concepute pentru date secvențiate în timp (de exemplu, urmărirea progresiei bolii în timp).

📊 De ce contează

• Nu se bazează pe presupuneri rigide precum modelele tradiționale.
• Învață tipare în mod autonom din date brute.
• Îmbunătățește detectarea timpurie și permite răspunsuri proactive în domeniul sănătății publice..

🧠Ce este învățarea profundă?

• O abordare de învățare automată care utilizează rețele neuronale artificiale multistratificate.
• Imită structura creierului uman pentru a procesa date prin straturi interconectate.
• Ideal pentru analizarea seturilor de date complexe, de volum mare..

🏥 Aplicații în domeniul sănătății

• Imagistică medicală: Detectează semne subtile de boală în radiografii, RMN-uri etc., depășind adesea precizia umană.
• Predicția focarelor de boli: Analizează diverse surse de date (de exemplu, climă, rețele sociale) pentru a anticipa focarele.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Instrumente | Serii temporale

• 📈 Ce este analiza seriilor temporale?
• Metodă statistică axată pe analiza datelor colectate la intervale regulate de timp.
• Deosebit de relevantă în urmărirea modelelor temporale în bolile infecțioase.

🦠 De ce este important în epidemiologie

• Multe boli (de exemplu, gripa, dengue) prezintă tendințe sezoniere sau ciclice.
• Ajută la prezicerea focarelor, ghidând intervențiile la timp și planificarea resurselor.

🧮 Utilizări tradiționale

• Identificați ciclurile recurente sau modelele de epidemii (de exemplu, vârfurile anuale de gripă).
• Sprijiniți distribuția vaccinurilor, dotarea cu personal și pregătirea pentru sănătate publică..

🤖Îmbunătățiri moderne cu inteligență artificială și învățare automată

• Modele ARIMA: Prezic cazuri viitoare pe baza tendințelor anterioare; eficiente pentru boli precum COVID-19, malaria.
• Analiza Fourier: Detectează tendințele sezoniere prin descompunerea datelor în componente de frecvență.

📊 Impact

• Crește precizia prognozelor.
• Susține planificarea proactivă a sănătății și sistemele de avertizare timpurie.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Tinstrumente | Analiză geospațială

📊Definiție și importanță

• Analiza geospațială implică tehnici de analiză a datelor spațiale, cruciale în sănătatea publică și epidemiologie.
• Se concentrează pe modul în care locația și relațiile spațiale influențează răspândirea bolilor și predicțiile.

💻 Progrese tehnologice

• Tehnologiile GIS și de teledetecție permit colectarea, analiza și vizualizarea precisă a datelor spațiale.
• Aceste tehnologii au revoluționat predicția și supravegherea bolilor.

🌍 Integrarea diverselor surse de date

• Imaginile din satelit oferă informații despre utilizarea terenurilor, vegetație și corpurile de apă pentru a prezice bolile transmise prin vectori.
• Densitatea populației, rețelele de transport și datele despre mobilitate dezvăluie modele de mișcare umană, esențiale pentru înțelegerea transmiterii bolilor.
• Combinarea acestor surse de date ajută la identificarea focarelor, modelelor și factorilor de risc ai bolilor.

🤖 Impactul inteligenței artificiale și al învățării automate

• Tehnicile de învățare automată îmbunătățesc analiza geospațială prin procesarea eficientă a seturilor mari de date.
• Algoritmii de învățare profundă analizează imaginile din satelit, detectând schimbări precum defrișările sau urbanizarea, legate de un risc crescut de boli.

⏳ Modele spațio-temporale

• Aceste modele surprind atât distribuția spațială, cât și schimbările temporale ale dinamicii bolilor.
• Permit predicții mai precise ale focarelor de boli, facilitând răspunsuri proactive în domeniul sănătății publice.

• De exemplu, analiza tiparelor de gripă ajută la prognozarea răspândirii bolilor și la determinarea celui mai bun moment pentru intervenții.

Epidemics | AI in Epidemics Management

Instrumente | Învățare prin consolidare (RL)

🔍Definiție și principii de bază

• Funcționează pe ideea că agenții întreprind acțiuni într-un mediu pentru a maximiza recompensele cumulative.
• RL utilizează o metodă de învățare bazată pe încercări și erori, ceea ce o face potrivită pentru diverse aplicații.

🏥 Aplicații în predicția și gestionarea bolilor

• Un agent (modelul de învățare) interacționează cu mediul său și se ajustează pe baza recompenselor sau penalităților.
• Această capacitate de a se adapta la date noi în timp oferă RL un avantaj unic în domeniul în continuă evoluție al epidemiologiei.

🎮 Optimizarea strategiilor de intervenție

• Modelele RL pot simula strategii de intervenție în focarele de boli, cum ar fi carantina sau alocarea resurselor.
• Prin rularea a mii de simulări, RL ajută la identificarea celor mai eficiente strategii pentru gestionarea răspândirii bolilor. Acest lucru permite oficialilor din domeniul sănătății publice să ia decizii informate care duc la rezultate mai bune.

💊 Medicină Personalizată Analizați

• datele în timp real de la dispozitive medicale portabile și monitorizarea continuă a pacienților, oferind recomandări personalizate de sănătate.

• RL identifică tipare ale semnelor vitale și ale aportului de medicamente pentru a sugera planuri de tratament optimizate sau schimbări ale stilului de viață

💉 Descoperirea medicamentelor și optimizarea tratamentului

• RL accelerează descoperirea medicamentelor prin simularea interacțiunilor dintre compușii medicamentoși și sistemele biologice
• Optimizați schemele de tratament (doze și combinații de medicamente) pentru a asigura cele mai bune rezultate terapeutice, reducând în același timp la minimum efectele secundare.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Instrumente dezvoltate

Platforma de monitorizare a bolilor BlueDot

• Dezvoltată de compania canadiană de tehnologie medicală BlueDot
• Concepută pentru a evalua riscurile regionale pentru sănătatea publică și a identifica potențiale focare de boli
• A detectat cu succes semnele timpurii ale unei amenințări globale cu doar câteva săptămâni înainte de pandemia de COVID-19

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Instrumente dezvoltate

Platforma MetaBiota Disease Intelligence

• O companie cu sediul în SUA care utilizează procesarea limbajului natural (NLP) și alte tehnici de inteligență artificială
• Analizează date nestructurate de pe rețelele de socializare pentru a evalua severitatea bolilor infecțioase
• La începutul lunii martie 2020, a prezis cu exactitate amploarea focarului de COVID-19
• Prognoza a deviat de la numărul real de cazuri cu doar aproximativ 37.000 de cazuri

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Instrumente dezvoltateGLEAM

• GLEAM este un cadru de modelare computațională conceput pentru a simula răspândirea bolilor infecțioase la scară globală. Acesta integrează diverse surse de date, inclusiv:
• Date privind mobilitatea: Modele de mișcare umană, cum ar fi naveta și călătoriile internaționale.
• Date epidemiologice: Parametri specifici bolii, cum ar fi ratele de transmitere și perioadele de incubație.
• Date despre populație: Informații detaliate despre distribuția populației la nivel mondial.

• Prin combinarea acestor surse de date, GLEAM poate modela modul în care bolile se răspândesc geografic și temporal, ajutând la prognozarea focarelor și la evaluarea strategiilor de intervenție.

Instrumente și aplicații cheie GLEAM oferă mai multe instrumente pentru a sprijini cercetătorii și factorii de decizie politică:

• GLEAMviz: Un software ușor de utilizat care permite utilizatorilor să creeze și să vizualizeze scenarii epidemice.
• EpiRisk: O aplicație web care evaluează riscul de răspândire a bolilor pe baza rețelelor de transport aerian.
• EpiPop: Un instrument pentru simularea răspândirii bolilor în rețelele de metapopulație, explorând evoluția temporală..

• Aceste instrumente au fost utilizate pentru a modela diverse focare, inclusiv gripa H1N1, Ebola, Zika și COVID-19, oferind informații valoroase despre dinamica bolilor și informând răspunsurile de sănătate publică.

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Studii de caz | Climate Engine – Platformă de monitorizare și predicție a mediului

• Scop:
• Susține agricultura, gestionarea resurselor de apă și sănătatea publică
• Analizează datele climatice și de mediu la nivel global

Tehnologie utilizată:

• Teledetecție prin satelit
• Date meteorologice
• Modele climatice

• Funcție cheie:
• Generează avertizări timpurii pentru focarele de boli transmise de țânțari
• Identifică zonele cu risc ridicat folosind IA
• Aplicație IA:
• Prognoză de mediu și climatică

Epidemii | IA în gestionarea epidemiilor

Studii de caz | HealthMap – Platformă de monitorizare a bolilor infecțioase

• Scop

Monitorizează focarele globale de boli infecțioase în timp real

• Tehnologie utilizată

Colectarea și analiza datelor în timp real

• Metodologie

Clusterizarea evenimentelor similare legate de focare pentru a identifica tipare Prelucrarea limbajului natural (NLP): Identificarea entităților cheie și extragerea cuvintelor cheie legate de focare Analiza frecvenței, evaluarea riscurilor de focare a bolilor în zone specifice Instruirea modelelor de clasificare: Evaluarea legăturii dintre simptome și boli Dezvăluirea tiparelor de transmitere ascunse pentru a prezice focarele viitoare

• Aplicație IA

Monitorizarea și predicția epidemiilor regionale

02

Condiții meteorologice extreme (EWC)

Acest capitol rezumă cauzele, tipurile și impactul fenomenelor meteorologice extreme (FEEM), corelând intensitatea lor crescândă cu schimbările climatice. Discută exemple cheie precum valul de căldură european din 2003 și furtuna Daniel (2023) și explorează modul în care tehnologiile avansate, precum inteligența artificială și sateliții, îmbunătățesc prognoza, avertizările timpurii și gestionarea dezastrelor.

Definiții și înțelegere a EWC

• Un eveniment meteorologic extrem este apariția unei valori a unei variabile meteorologice sau climatice peste (sau sub) o valoare prag în apropierea limitelor superioare (sau inferioare) ale intervalului de valori observate ale variabilei. (IPCC)
• Climatologia se referă la distribuția statistică a datelor meteorologice colectate pe perioade lungi (>30 de ani).
• Distincții față de modelele meteorologice normale: modelele meteorologice normale întruchipează condițiile medii dintr-o regiune, în timp ce EXE semnifică anomalii rare care au impacturi semnificative, provocând limitele a ceea ce este considerat tipic.
• Aceste evenimente nu sunt un semn al schimbărilor climatice în sine (deoarece au existat dintotdeauna), dar apariția și severitatea unora dintre aceste evenimente au crescut.
• Frecvența crescândă este direct corelată cu schimbările climatice.
• Înțelegerea modelelor și impactului EWE este crucială pentru o pregătire eficientă în caz de dezastru, strategii de adaptare și politici publice pentru a atenua efectele adverse asupra sănătății, infrastructurii și ecosistemelor, împreună cu impactul socioeconomic.

Definiții și înțelegere a EWC

• Valuri de căldură și frig
• Cicloni/furtuni tropicale
• Viscol
• Precipitații extreme
• Inundații
• Secetă

Definiții și înțelegere a EWC

• Fenomenele meteorologice și climatice extreme includ valuri de căldură, valuri de frig, inundații, precipitații abundente, secete, tornade și cicloane tropicale, printre altele.
• Schimbările climatice induse de om, care depășesc variabilitatea naturală a climei, au dus la evenimente extreme mai frecvente și mai intense.

• Aceste schimbări au avut ca rezultat impacturi adverse pe scară largă, provocând pierderi și daune semnificative atât naturii, cât și oamenilor (IPCC, 2022).

Definiții și înțelegere a EWC

• Clima globală se încălzește, în principal din cauza creșterii concentrațiilor de gaze cu efect de seră din atmosferă (IPCC, 2021).
• Rapoartele timpurii au legat inundațiile europene de schimbările climatice, menționând o intensitate crescută și o probabilitate mai mare de apariție în viitor (Kreienkamp și colab., 2021).

• Nu există încă studii detaliate de atribuire pentru izbucnirea tornadelor (se preconizează că temperaturile mai ridicate de iarnă atribuite schimbărilor climatice vor crea condiții care fac tornadele mai probabile).

O climă în schimbare duce la schimbări ale vremii extreme și ale fenomenelor climatice

Definiții și înțelegere a EWC

• Valurile de căldură din 2019 erau extrem de puțin probabile fără schimbările climatice induse de om:
• Timp estimat de revenire în climatul actual: 1 la 400 de ani
• Timp estimat de revenire în climatul preindustrial: 1 la 1000 de ani
• Deși diferite ca natură și cauze meteorologice, toate evenimentele au provocat pagube grave.
• Înțelegerea impactului schimbărilor climatice asupra diferitelor extreme este vitală pentru:
• Anticiparea riscurilor viitoare
• Minimizarea pierderilor de vieți omenești și a pagubelor materiale

O climă în schimbare duce la schimbări ale vremii extreme și ale fenomenelor climatice

Definiții și înțelegere a EWC

• Schimbările climatice influențează extremele prin creșterea frecvenței acestora sau prin intensificarea lor (valuri de căldură mai calde, precipitații mai puternice, secete mai lungi etc.).
• Fie curba este mai plată (curba roșie), fie întreaga distribuție se deplasează în totalitate (curba albastră).
• Impact: valori neobișnuite în climatul actual devin comune

Distribuția normală a temperaturii maxime zilnice

Definiții și înțelegere a EWC

Evenimentele extreme sunt analizate prin compararea lor cu distribuția climatologică.

• O estimare a timpului de revenire este calculată pe baza locului în care se situează evenimentul în coada distribuției.

Această metodă este cunoscută sub numele de atribuire probabilistică:

• Evaluează probabilitatea producerii unui eveniment cu sau fără schimbări climatice.
• Semnificația statistică necesită un număr mare de simulări ale modelelor climatice.
• Evenimentele extreme sunt, de asemenea, definite/categorizate în funcție de impact, nu doar de condițiile meteorologice.
• Impactul depinde de geografie, acțiunile umane, utilizarea terenurilor și opțiunile de atenuare.
• Nu toate evenimentele cu impact ridicat sunt legate de condiții meteorologice rare sau extreme (van der Wiel și colab., 2020).

Caracterizarea unui eveniment extrem

Magnitudine

• Măsoară abaterea de la o linie de bază sau un prag predefinit
• Reflectă extremitatea evenimentului
• Linii de bază și praguri definite de SMHN-uri la nivel național și subnațional
• Stocate într-o bază de date oficială pentru consultare

Durată

• Locație individuală: Diferența de timp dintre începutul și sfârșitul evenimentului
• Scară mai largă: Diferența dintre prima și ultima stație înregistrată
• Ajută la evaluarea persistenței și impactului evenimentului

Extindere

• Definită ca zona geografică afectată
• Poate fi exprimată ca procent din stațiile care înregistrează evenimentul
• Necesită o densitate a stațiilor bine distribuită pentru acuratețe
• Dacă densitatea stațiilor este slabă, trebuie utilizată o metodă de grilă

Caracterizarea unui eveniment extrem

Magnitudine

• Măsoară abaterea de la o linie de bază sau un prag predefinit
• Reflectă extremitatea evenimentului
• Linii de bază și praguri definite de SMHN-uri la nivel național și subnațional
• Stocate într-o bază de date oficială pentru consultare

Durată

• Locație individuală: Diferența de timp dintre începutul și sfârșitul evenimentului
• Scară mai largă: Diferența dintre prima și ultima stație înregistrată
• Ajută la evaluarea persistenței și impactului evenimentului

Extindere

• Definită ca zona geografică afectată
• Poate fi exprimată ca procent din stațiile care înregistrează evenimentul
• Necesită o densitate a stațiilor bine distribuită pentru acuratețe
• Dacă densitatea stațiilor este slabă, trebuie utilizată o metodă de grilă

Caracterizarea unui eveniment extrem

Magnitudine

• Măsoară abaterea de la o linie de bază sau un prag predefinit
• Reflectă extremitatea evenimentului
• Linii de bază și praguri definite de SMHN-uri la nivel național și subnațional
• Stocate într-o bază de date oficială pentru consultare

Durată

• Locație individuală: Diferența de timp dintre începutul și sfârșitul evenimentului
• Scară mai largă: Diferența dintre prima și ultima stație înregistrată
• Ajută la evaluarea persistenței și impactului evenimentului

Extindere

• Definită ca zona geografică afectată
• Poate fi exprimată ca procent din stațiile care înregistrează evenimentul
• Necesită o densitate a stațiilor bine distribuită pentru acuratețe
• Dacă densitatea stațiilor este slabă, trebuie utilizată o metodă de grilă

Valuri de căldură | Introducere

Înțelegerea valurilor de căldură Valuri de căldură: Perioade prelungite cu temperaturi excesiv de ridicate. Nu există o definiție universal acceptată a valului de căldură conform Organizației Meteorologice Mondiale (OMM). Relativ la clima normală: Apar în anumite regiuni în comparație cu condițiile tipice. Durata: Poate dura zile sau săptămâni. Zone de impact:

• Sănătate publică: Creșterea numărului de boli legate de căldură.
• Agricultură: Daune la culturi și randamente reduse.
• Infrastructură: Presiune asupra rețelelor electrice și a transporturilor.

Importanța cercetării valurilor de căldură

• Crucială pentru siguranța publică.
• Ajută la planificarea strategică în sectoare cheie:

1. Servicii de urgență (pregătire și răspuns).
2. Agricultura (protecția culturilor și sustenabilitate).
3. Dezvoltare urbană (reziliența infrastructurii).

• Înțelegerea modelelor de valuri de căldură ajută la atenuarea efectelor adverse.

OMM definește că un val de căldură poate fi considerat o perioadă de vreme anormal de caldă, adesea definită cu referire la un prag de temperatură relativ, care durează de la două zile la luni.

Valuri de căldură | Mecanisme

• Factorul dominant: Forțarea gazelor cu efect de seră este factorul dominant în creșterea intensității, frecvenței și duratei extremelor calde, în timp ce scade extremele reci.

Încălzire la scară globală: Încălzirea globală generală este influențată de modelele de circulație atmosferică la scară largă. Factori modulatori:

• Umiditate-evapotranspirație-feedback de temperatură
• Zăpadă/gheață-albedo-feedback de temperatură
• Forțarea locală (de exemplu, schimbarea utilizării terenurilor, concentrațiile de aerosoli)
• Modificările extremelor de temperatură la scară regională și locală pot avea distribuții spațiale eterogene

Schimbările climatice induse de om, dincolo de variabilitatea climatică naturală, inclusiv evenimente extreme mai frecvente și mai intense, au cauzat impacturi adverse pe scară largă și pierderi și daune aferente asupra naturii și oamenilor (IPCC, 2022).

Valuri de căldură | Mecanisme și principii

Condiții meteorologice:

• Sisteme de înaltă presiune: Captează aerul cald, ducând la valuri de căldură.
• Reducerea acoperirii cu nori: Crește absorbția radiației solare.

Modele de circulație atmosferică:

• Modele de blocare: Contribuie la acumularea susținută de căldură.
• Influența factorilor climatici: El Niño și La Niña au impact asupra dinamicii circulației.

Proprietăți fizice ale valurilor de căldură:

• Umiditate: Exacerbează stresul termic, afectând sănătatea umană.
• Modele de vânt: Influențează intensitatea și durata.
• Caracteristicile suprafeței terestre: Afectează intensitatea și durata undelor de căldură.

Valuri de căldură | Stări trecute, actuale și viitoare

Evenimente istorice legate de valurile de căldură Episoade semnificative, precum valul de căldură din America de Nord din 1936 și valul de căldură din Europa din 2003, exemplifică impactul mortal al temperaturilor extreme și al creșterii gradului de conștientizare cu privire la riscurile climatice.

Tendințe actuale Datele recente arată o creștere îngrijorătoare a frecvenței și intensității valurilor de căldură la nivel mondial. Această tendință se corelează cu creșterea temperaturilor globale, ceea ce prezintă riscuri grave pentru sistemele umane, ecologice și economice.

Proiecții viitoare Modelele climatice prevăd că, pe măsură ce temperaturile globale cresc din cauza schimbărilor climatice, valurile de căldură vor deveni mai frecvente și mai severe, regiunile care nu au fost afectate anterior de căldură intensă fiind în pericol.

Cu măsurile actuale de atenuare, clima Pământului este pe cale să se încălzească cu 2,7°C peste nivelurile preindustriale până la sfârșitul secolului.

Valuri de căldură | Evenimente notabile din trecut, 2003 în Europa de Vest

• Anomalia temperaturii la suprafață deasupra Europei de Vest în vara anului 2003, în perioada 20 iulie - 20 august.
• Anomalia este calculată prin scăderea din măsurătorile din 2003 a mediei observațiilor efectuate în zilele senine din 2000, 2001, 2002 și 2004.
• Franța: temperatura medie de vară a fost de aproximativ 19°C în perioada 1983-2002 și a crescut la 22-23°C în 2003 în timpul acestui eveniment dramatic.
• Elveția: Temperatura medie în vara anului 2003 a fost de aproximativ 22°C, mult mai mare decât temperatura medie pentru perioada 1863-2003, care a fost de aproximativ 17°C.
• Masa ghețarilor alpini a scăzut cu până la 10% în 2003
• Debite scăzute ale râurilor și niveluri scăzute ale lacurilor
• Risc crescut de incendii forestiere

Source: Mélières, M.-A., & Maréchal, C. (2015). Climate change: Past, present and future. Wiley-Blackwell. https://www.researchgate.net/publication/291338150_Climate_change_Past_Present_and_Future

Valuri de căldură | Evenimente notabile din trecut, 2003 în Europa de Vest

Dezvoltarea evenimentelor de temperatură extremă

• Declanșate de modele anticiclonice persistente (blocare atmosferică)
• Aceste modele perturbă fluxul normal al vremii
• Pot persista zile sau săptămâni
• Conduce la procese dinamice auto-întăritoare, de acumulare a căldurii
• Reducerea acoperirii cu nori → creșterea radiației solare
• Aer stagnant → dispersie mai mică a căldurii
• Epuizarea umidității solului → răcire prin evaporare redusă
• Amplificată de schimbări termodinamice, inclusiv:
• Încălzirea globală
• Crește temperaturile de referință
• Crește intensitatea extremelor de căldură
• Schimbarea acoperirii terenurilor
• Urbanizarea și defrișările reduc răcirea naturală
• Rezultat: Valuri de căldură mai puternice și mai lungi în timpul evenimentelor anticiclonice

Source: Black, E., Blackburn, M., Harrison, G., Hoskins, B., & Methven, J. (2004). Factors contributing to the summer 2003 European heatwave. Weather, 59, 217–223. https://doi.org/10.1256/wea.74.04

Heat Waves | Notable Past Events, 2010 in Moscow

Impactul asupra sănătății și mortalității:

• ~11.000 de decese în plus (neaccidentale).
• Mortalitate ridicată în grupa de vârstă de peste 65 de ani, dar și grupurile mai tinere au fost afectate.
• Risc crescut de boli cardiovasculare, respiratorii, nervoase și genito-urinare.
• Rata zilnică a mortalității la Moscova (~300 decese/zi) a crescut vertiginos.

Frecvența valurilor de căldură:

• Definiție: 3+ zile consecutive peste prag.
• 2006–2009: Șase valuri de căldură.
• 2010: Două valuri de căldură majore (6 zile în iunie + 44 de zile în iulie-august).

Cauzele valului de căldură:

• Temperaturi record, precipitații minime și pierderi de culturi.
• Incendiile de turbă și cele forestiere au agravat situația.
• Un sistem persistent de înaltă presiune a dus la căldură prelungită.
• „Modelul de blocare” a împiedicat mișcarea normală a vremii.
• NOAA: Cea mai extremă și cea mai durabilă blocare din 1920.

Statistici cheie:

• Durată: 44 de zile (6 iulie – 18 august 2010).
• Temperatură:
• Medii pe 24 de ore: 24°C până la 31°C.

• Temperatură maximă: Peste 38°C (Prima dată în istorie pentru Moscova).
• Medie diurnă: Peste 30°C.
• Medie lunară: Peste 26°C.
• Temperatura suprafeței solului: Peste 60°C.

Valuri de căldură | Evenimente notabile din trecut, 2010, la Moscova

Monthly mean air temperature in Moscow (a) in July and (b) in August (Lokoshchenko, M. A. (2012). Catastrophic heat of 2010 in Moscow from data of ground‑based meteorological measurements. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 48(5), 463‑475. https://doi.org/10.1134/S0001433812050076)

• Temperaturile medii din iulie: De obicei, temperatura medie a Moscovei în iulie se situează în jurul valorii de 18,4°C. În iulie 2010, media a crescut la 26,0°C, indicând o anomalie semnificativă.
• Temperatura maximă:Pe 29 iulie 2010, Moscova a înregistrat cea mai ridicată temperatură înregistrată vreodată, la 38,2°C, depășind toate recordurile anterioare din peste 130 de ani de observații meteorologice.
• Căldură susținută: Pe parcursul lunilor iulie și august 2010, orașul a cunoscut perioade prelungite în care temperaturile medii zilnice au depășit 30°C, un fenomen rar și extrem pentru regiune.
• Niveluri de precipitații:În iulie 2010 s-au înregistrat doar 7,4 mm de precipitații, un contrast puternic față de media lunară obișnuită de aproximativ 80 mm, ceea ce a exacerbat seceta și a contribuit la incendii de vegetație pe scară largă.

Valuri de căldură | Impactul schimbărilor climatice

Frecvență și severitate crescute Analizele arată că, odată cu schimbările climatice, ne putem aștepta nu doar la valuri de căldură mai frecvente la nivel global, ci și la temperaturi maxime mai ridicate și cu o durată prelungită, cu un impact semnificativ asupra ecosistemelor noastre. Concluziile IPCC Rapoartele Grupului interguvernamental de experți privind schimbările climatice subliniază relația critică dintre creșterea emisiilor de gaze cu efect de seră și escaladarea evenimentelor de valuri de căldură la nivel global. Date privind temperaturile extreme Datele ilustrează o creștere alarmantă a temperaturilor extreme asociate cu evenimentele de valuri de căldură, dezvăluind provocările tot mai mari pentru sănătate și infrastructura urbană care rezultă din astfel de schimbări..

În regiunea europeană, rezultatele propun dovezi ale unei prelungiri medii a verii în Europa cu 2,4 zile pe deceniu pentru perioada 1950–2012.

Extreme de frig | Introducere

• Un val de frig este un eveniment meteorologic marcat de o scădere bruscă și semnificativă a temperaturii.
• Duce adesea la condiții meteorologice periculoase, inclusiv îngheț și formarea de gheață.

• Lipsa unei definiții clare și consecvente pentru evenimentele de valuri de frig.
• Evenimentele de frig extrem sunt determinate de o combinație de termodinamică (formarea masei de aer rece) și dinamică (circulația la scară largă, advecția).
• Este asociat cu invazia de aer foarte rece cauzată de deplasarea unei mase de aer polare sau de la latitudini mari către latitudini mai joase.
• Evenimentele de frig sunt descrise prin temperatură, vânt, zăpadă și gheață, durată, intensitate.
• Valurile de frig raportează o frecvență sau intensitate scăzută în majoritatea zonelor terestre.
• Forțarea gazelor cu efect de seră indusă de om este principalul factor determinant al schimbărilor observate în extremele de frig.
• Poate deveni mai frecvent sau mai intens în anumite regiuni pentru perioade limitate, cum ar fi în timpul unei mișcări mai puternice a aerului rece de la latitudinile polare la latitudinile mai joase.

Secete | Introducere

Definiția secetei Seceta este caracterizată ca o perioadă prelungită de precipitații anormal de scăzute în raport cu norma climatică, rezultând o penurie de apă ce poate afecta atât ecosistemele naturale, cât și activitatea umană.

Tipuri de secetă Secetele pot fi clasificate în mai multe categorii, inclusiv meteorologice, agricole, hidrologice și socio-economice, fiecare definită prin factori și criterii de severitate diferiți..

Importanța studierii secetelor Înțelegerea secetelor este esențială pentru dezvoltarea unor strategii eficiente de gestionare a resurselor de apă, protejarea securității alimentare și planificarea rezilienței climatice, deoarece acestea prezintă riscuri semnificative pentru ecosisteme și societățile umane.

Secete | Mecanisme și principii

• Impact asupra ecosistemelor:Seceta perturbă semnificativ ecosistemele, ducând la reducerea productivității primare, modificarea compoziției speciilor și o vulnerabilitate crescută la dăunători și boli, punând în pericol, în cele din urmă, sănătatea și stabilitatea ecosistemelor.• Pierderea biodiversității:Pe măsură ce seceta se intensifică, multe specii se luptă să se adapteze la habitatele în schimbare și la disponibilitatea apei, ceea ce precipită riscul de dispariție pentru flora și fauna sensibile, diminuând astfel biodiversitatea.• Degradarea solului:Seceta continuă poate afecta structura solului, poate diminua disponibilitatea nutrienților și poate favoriza eroziunea, ceea ce poate avea efecte ulterioare asupra productivității și sustenabilității terenurilor, creând un cerc vicios de degradare.

Secete | Impactul schimbărilor climatice

• Din cauza definițiilor variate ale secetei, observațiile globale consistente sunt limitate. Nu s-au putut confirma tendințe globale robuste în condițiile de secetă.
• Temperaturile mai ridicate cresc ratele de evaporare, ducând la condiții mai uscate și crescând riscul de secetă.

• Schimbările climatice modifică modelele de precipitații, determinând unele regiuni să devină mai uscate, iar altele mai umede, provocând secetă.
• Reducerea stratului de zăpadă în regiunile montane reduce disponibilitatea apei primăvara și vara, exacerbând condițiile de secetă.
• Secetele pot crea bucle de feedback care agravează schimbările climatice, cum ar fi reducerea sechestrării carbonului și creșterea numărului de incendii.
• Abordarea schimbărilor climatice este esențială pentru a atenua riscul unor secete viitoare și pentru a proteja resursele de apă la nivel mondial.

Raportul special al IPCC privind fenomenele extreme arată că secetele se vor intensifica în secolul XXI în anumite sezoane și zone, din cauza reducerii precipitațiilor și/sau a creșterii evapotranspirației.

Secete | Mecanisme și principii

•Impact asupra ecosistemelor: Seceta perturbă semnificativ ecosistemele, ducând la reducerea productivității primare, modificarea compoziției speciilor și creșterea vulnerabilității la dăunători și boli, punând în pericol, în cele din urmă, sănătatea și stabilitatea ecosistemelor. • Pierderea biodiversității: Pe măsură ce seceta se intensifică, multe specii se luptă să se adapteze la habitatele în schimbare și la disponibilitatea apei, ceea ce precipită riscul de dispariție pentru flora și fauna sensibile, diminuând astfel biodiversitatea. • Degradarea solului: Seceta continuă poate afecta structura solului, poate diminua disponibilitatea nutrienților și poate favoriza eroziunea, ceea ce poate avea efecte în aval asupra productivității și sustenabilității terenurilor, creând un cerc vicios de degradare.

Secete | Evenimente istorice | Seceta nord-americană din 2020–2023

• Secetă severă până în 2020: Vestul Statelor Unite a cunoscut cea mai gravă secetă de la un eveniment similar cu șapte ani în urmă.
• Condiții de secetă istorică (2020–2021): Unii experți au considerat această secetă una dintre cele mai grave din istoria modernă a regiunii.

• Secetă în expansiune (primăvara 2021): Până la sfârșitul primăverii, aproape toată California și părți din Nevada s-au confruntat cu condiții de secetă extremă.
• Scăderea nivelului rezervoarelor (iulie 2021): După două ierni extrem de secetoase, Lacul Powell a scăzut la cel mai scăzut nivel din 1969, iar Lacul Mead a atins un punct critic, declanșând reduceri federale ale apei pentru Arizona și Nevada.
• Început record de secetă până în 2022: Primul trimestru al anului 2022 a fost cel mai secetos înregistrat vreodată în California și Nevada, iunie aducând o ușoară ușurare, dar uscăciunea generală persistând.
• Lacul Mead crește ușor (iulie 2022): În ciuda unui sezon musonic intens, Lacul Mead a înregistrat o creștere de doar 1% a nivelului apei. Stare de urgență din cauza secetei declarată (decembrie 2022): Sudul Californiei a intrat în stare de urgență din cauza secetei, ceea ce a dus la restricții privind apa.

Secete | Starea actuală în SUA (02/2025)

• Indicele de severitate a secetei Palmer (PDSI) utilizează date ușor disponibile privind temperatura și precipitațiile pentru a estima uscăciunea relativă.
• Este un indice standardizat care se întinde, în general, între -10 (uscat) și +10 (umed).
• Folosind date despre temperatură și un model fizic al bilanțului hidric, poate surprinde efectul de bază al încălzirii globale asupra secetei prin modificări ale evapotranspirației potențiale.

Secetele | Seceta Mileniului în sud-estul Australiei (2001–2009)

• Cea mai gravă secetă înregistrată vreodată: Seceta mileniului a fost cea mai severă secetă din istoria sud-estului Australiei.
• Debite minime istorice ale râului Murray: Nivelurile apei din râul Murray au scăzut la minime record.
• Precipitații și debite minime: O combinație de precipitații extrem de scăzute și cele mai mici debite înregistrate vreodată a intensificat criza. Seceta a început în 1997 în regiuni sudice precum Victoria, în timpul fenomenului El Niño.
• Restricții severe privind apa: 4.000 de irigatori din Australia de Sud s-au confruntat cu limitări extreme de apă, punând presiune pe agricultură, horticultură și comunitățile regionale.
• Deconectări ale zonelor umede: 33 de zone umede au fost izolate temporar pentru a conserva apa, riscând daune pe termen lung asupra mediului.
• Impacturi: Sistemele fluviale majore au secat, ducând la pierderi agricole fără precedent.
• Salinitate record: Creșterea nivelurilor de salinitate a afectat ecosistemele și a amenințat rezervele de apă pentru oameni și animale.
• Seceta s-a încheiat: în 2010, cu precipitații record în mare parte a Australiei.

Murray Mouth and Lake Alexandrina 2008

Secetele | Seceta Mileniului în sud-estul Australiei (2001–2009)

Secete | Calea înainte: către un viitor rezilient

• Gestionarea resurselor de apă utilizând metode holistice care iau în considerare factorii de mediu, sociali și economici pentru un viitor mai sustenabil. Restaurarea ecosistemelor poate oferi servicii esențiale, cum ar fi controlul inundațiilor, purificarea apei și atenuarea secetei.
• Dezvoltarea și implementarea de noi tehnologii pentru conservarea apei, îmbunătățirea predicției și prognozării și sporirea mSecete | Calea înainte: către un viitor rezilientonitorizării.
• Crearea de cadre și reglementări solide privind guvernanța apei pentru a asigura accesul echitabil, alocarea și sustenabilitatea resurselor.
• Sprijinirea comunităților, astfel încât acestea să se poată adapta, inova și colabora în confruntarea cu provocările inundațiilor și secetei.

Precipitații extreme | Impacturi

• Inundații: Precipitațiile extreme se manifestă frecvent sub formă de inundații, care pot duce la pagube extinse atât mediului construit, cât și celui natural. Inundațiile perturbă ecosistemele, strămută comunitățile și pot contamina rezervele de apă, aducând cu sine probleme de sănătate publică.• Daune la infrastructură: Infrastructura critică, cum ar fi drumurile, podurile și sistemele de drenaj, poate suferi defecțiuni catastrofale în timpul evenimentelor de precipitații extreme. Costurile reparațiilor și calendarul de recuperare după astfel de daune pot fi extinse, subliniind necesitatea unor principii de proiectare rezistente în planificarea urbană .• Efecte asupra ecosistemului: Afluxul brusc de apă în ecosisteme poate duce la eroziune, deplasarea sedimentelor și alterarea habitatelor speciilor, afectând biodiversitatea. Impactul ecologic pe termen lung poate fi profund, schimbând semnificativ dinamica florei și faunei locale. • Riscuri pentru sănătatea umană: Evenimentele de precipitații extreme cresc riscul de urgențe sanitare cauzate de boli transmise prin apă, crize de sănătate mintală cauzate de strămutare și vătămări legate de inundații. Interconectarea factorilor de mediu și a sănătății publice subliniază urgența unor strategii eficiente de gestionare a riscurilor.

În ceea ce privește anul 2020, inundațiile au reprezentat 51,67% din totalul incidentelor (clasând pe primul loc), 33,71% din populația afectată (clasând pe locul al doilea după furtuni) și 29,95% din pierderile economice în miliarde de dolari (clasând pe locul al doilea după furtuni) cauzate de toate dezastrele cauzate de pericole naturale la nivel mondial. (Mavrouli și colab., 2022)

Precipitații extreme | Mecanisme

• Precipitațiile extreme sunt adesea declanșate de mișcări puternice de aer ascendent și cantități mari de umiditate în atmosferă.
• Aceste evenimente sunt legate de diverse sisteme meteorologice, cum ar fi cicloanele tropicale și extratropicale, musonii, râurile atmosferice și furtunile locale.

• Încălzirea globală crește capacitatea atmosferei de a reține umiditatea, ducând la precipitații mai intense în general.
• Modelele climatice precum El Niño, Oscilația Atlanticului de Nord (NAO) și altele influențează ploile extreme prin schimbarea condițiilor meteorologice și a comportamentului furtunilor.
• Căldura latentă eliberată în furtuni le poate face mai puternice, uneori ducând la precipitații chiar mai abundente decât cele prevăzute de modelele bazate pe temperatură.
• Capacitatea atmosferei de a transforma umiditatea în ploaie nu este fixă ​​și se poate schimba, afectând intensitatea precipitațiilor.
• Încălzirea oceanelor și schimbarea temperaturilor suprafeței mării (SST) modifică modelele de precipitații, în special în apropierea coastelor.
• S-a demonstrat acum că schimbările în utilizarea terenurilor (cum ar fi defrișările sau urbanizarea) influențează evenimentele locale de precipitații abundente.
• Încălzirea afectează, de asemenea, procesele norilor și caracteristicile precipitațiilor, deși impactul exact asupra eficienței ploii este încă incert.
• Există tot mai multe dovezi că activitățile umane, inclusiv emisiile de gaze cu efect de seră și poluarea, influențează modelele de precipitații extreme la scară continentală.

Precipitații extreme | Proiecții viitoare

Source: IPCC. (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (S. Solomon et al., Eds.). Cambridge University Press. Retrieved from https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch11s11-1.html

Precipitații extreme | Proiecții viitoare

Source: IPCC. (2007). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (S. Solomon et al., Eds.). Cambridge University Press. Retrieved from https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch11s11-1.html

Precipitații extreme | Evenimente istorice | Volos 2023

• Furtuna Daniel s-a format pe 3 septembrie 2023, deasupra nord-estului Mării Egee, aducând precipitații intense pentru următoarele patru zile. Bazinul Peneus din Tesalia, Grecia Centrală, a înregistrat o precipitație medie de aproximativ 780 mm (47% din precipitațiile medii anuale).
• ~36,7% din bazin a fost identificat ca zonă cu risc potențial semnificativ de inundații, conform Directivei privind inundațiile 2007/60/CE.

• În perioada 3-8 septembrie 2023, o depresiune (numită Daniel) a afectat regiunea sud-estului Mediteranei..

Source: Dimitriou E, Efstratiadis A, Zotou I, Papadopoulos A, Iliopoulou T, Sakki G-K, Mazi K, Rozos E, Koukouvinos A, Koussis AD, et al. Post-Analysis of Daniel Extreme Flood Event in Thessaly, Central Greece: Practical Lessons and the Value of State-of-the-Art Water-Monitoring Networks. Water. 2024; 16(7):980. https://doi.org/10.3390/w16070980

Precipitații extreme | Evenimente istorice | Volos 2023

• •Prezentare generală a furtunii: Furtuna Daniel a apărut ca un fenomen meteorologic semnificativ care a afectat o zonă geografică extinsă, având consecințe socio-economice și ecologice considerabile.

• • Cronologia evenimentului: Furtuna a afectat regiunea în principal între 3 și 8 septembrie 2023, marcând o perioadă de condiții meteorologice severe.
• • Impact regional: Furtuna a avut efecte devastatoare asupra sud-estului Mediteranei, ducând la inundații, daune aduse infrastructurii și crize umanitare.

Source: Dimitriou E, Efstratiadis A, Zotou I, Papadopoulos A, Iliopoulou T, Sakki G-K, Mazi K, Rozos E, Koukouvinos A, Koussis AD, et al. Post-Analysis of Daniel Extreme Flood Event in Thessaly, Central Greece: Practical Lessons and the Value of State-of-the-Art Water-Monitoring Networks. Water. 2024; 16(7):980. https://doi.org/10.3390/w16070980

Extreme Precipitation | Historical Events | Volos 2023

• Formarea depresiei barometrice de nivel superior
• Furtuna Daniels a fost creată din cauza unei depresii barometrice pronunțate de nivel superior de-a lungul coastei de vest a Peninsulei Iberice, creând condiții favorabile pentru dezvoltarea furtunilor.
• Dinamica curentului-jet
• Modificările traiectoriei curentului-jet (îndoire și slăbire) au jucat un rol semnificativ, ducând la stagnări și sporind intensitatea furtunilor.
• Transportul aerului umed
• O creastă de nivel superior începe să se întărească, transportând aer umed din Africa de Nord către Europa, alimentând creșterea sistemului de furtuni și sporind precipitațiile.
• Modelul de blocare Omega
• Această situație a favorizat stabilirea unui anticiclon blocant care s-a răspândit peste Europa de Vest, Centrală și de Nord.

Precipitații extreme | Evenimente istorice | Volos 2023

• Efectele furtunii Daniel și ale blocului Omega
• Blocul Omega și vreme extremă
• Blocul omega persistent a provocat temperaturi extreme în septembrie în Europa de Vest.
• Minimele adânci la nivel superior de ambele părți au dus la precipitații abundente în peninsulele Iberice și Balcanice.
• Modelele de blocare omega sunt asociate cu o perioadă lungă de vreme stabilă: cer cald și senin în mijloc, sub creasta blocului omega, și ploaie și nori în zonele din jurul depresiunilor de ambele părți.
• Blocul omega, formându-se în condiții atmosferice și oceanice calde, a provocat temperaturi extreme prelungite în Europa de Vest.
• Formare și dezvoltare timpurie
• Furtuna Daniel s-a format deasupra Greciei ca o minimă adâncă la nivel superior.
• S-a deplasat spre sud-vest în Marea Ionică și sudul Mediteranei.
• Temperaturile suprafeței apei din regiune au fost de la +2 la +3°C peste mediile climatologice.
• Intensificare și precipitații
• Tempraturile suprafeței apei calde au alimentat furtuna Daniel, întărind furtuna.
• Fluxul puternic dinspre est a transportat aer cald și umed din Marea Egee și Marea Neagră.
• A dus la convergență la niveluri joase, ridicare orografică și precipitații abundente (4-7 septembrie).
• Caracteristici tropicale și aterizare
• Temperaturi ale suprafeței mării (SST) de 26–28°C și o depresiune de delimitare l-au ajutat pe Daniel să dezvolte o structură tropicală.
• Printre caracteristici s-au numărat un ochi și nori spiralați (observați pe 9 septembrie).
• A aterizat în Benghazi, Libia, pe 10 septembrie.
• Traiectoria furtunii a fost estimată din analiza presiunii medii la nivelul mării ERA5.

Precipitații extreme | Evenimente istorice | Volos 2023

• Distribuția spațială a precipitațiilor zilnice 4 – 7/09/2023
• Luni, 4 septembrie, furtuna a afectat inițial partea de sud-est a bazinului.
• Apoi s-a deplasat spre vest, unde s-au înregistrat cele mai mari precipitații acumulate.
• Furtuna a fost semnificativ mai puțin intensă atât în ​​partea de sud, cât și în cea de nord a bazinului.

Source: Dimitriou E, Efstratiadis A, Zotou I, Papadopoulos A, Iliopoulou T, Sakki G-K, Mazi K, Rozos E, Koukouvinos A, Koussis AD, et al. Post-Analysis of Daniel Extreme Flood Event in Thessaly, Central Greece: Practical Lessons and the Value of State-of-the-Art Water-Monitoring Networks. Water. 2024; 16(7):980. https://doi.org/10.3390/w16070980

Precipitații extreme | Evenimente istorice | Volos 2023

• Rezumatul impactului: Impactul extins al furtunii Daniel servește ca o reamintire a vulnerabilităților din zona sud-estică a Mediteranei și a necesității unei pregătiri sporite. • Lecții învățate: Informațiile obținute din comportamentul și impactul furtunii pot ghida strategii îmbunătățite de prognoză și atenuare pentru viitoarele evenimente meteorologice extreme. • Considerații meteorologice: Studiile viitoare ar trebui să se concentreze pe influența schimbărilor climatice asupra modelelor de furtuni și pe implicațiile pentru planificarea rezilienței în regiunile afectate.

Cicloni tropicali | Introducere

•Definiția cicloanelor tropicale: Cicloanele tropicale sunt furtuni circulare intense formate deasupra apelor oceanice calde, caracterizate prin presiune atmosferică scăzută, vânturi puternice și ploi abundente, care pot provoca pagube semnificative la atingerea uscatului. • Caracteristici cheie: Cicloanele tropicale prezintă trei fenomene distincte: vânturi puternice care pot depăși 120 km/h, precipitații abundente care duc la inundații și valuri de furtună care ridică semnificativ nivelul mării în timpul apropierii unei furtuni (determinate prin imagini din satelit și măsurători in situ). • Zone de formare: Aceste furtuni se dezvoltă de obicei în regiuni tropicale și subtropicale unde aerul cald și umed se ridică de la suprafața oceanului, creând un mediu propice ciclogenezei. • Trasee istorice ale cicloanelor tropicale: Urmărirea vizuală istorică a cicloanelor tropicale demonstrează traiectoriile și intensitățile acestora, oferind informații despre originea, mișcarea și zonele cele mai vulnerabile la impact.

Definiția NOAA: „Un ciclon sinoptic, cu miez cald și non-frontal, care își are originea deasupra apelor tropicale sau subtropicale, cu convecție profundă organizată și o circulație închisă a vântului la suprafață în jurul unui centru bine definit.”

Cicloni tropicali | Introducere

• Circulație închisă a vântului la suprafață: Cicloanele tropicale sunt caracterizate printr-o circulație închisă a vântului care se învârte în spirală în jurul unei zone centrale cu cea mai scăzută presiune (ochiul ciclonului), crucială pentru menținerea și intensitatea lor. • Ochiul ciclonului și peretele ochiului: Ochiul ciclonului este un centru calm distinct, înconjurat de peretele ochiului, unde au loc cele mai puternice vânturi și cele mai intense precipitații, formând o componentă critică a structurii furtunii. • Caracteristicile vitezei vântului: Vitezele vântului în cadrul cicloanelor tropicale variază semnificativ (până la 345 km/h, 2015 Patricia), vânturile maxime susținute indicând intensitatea furtunii, influențând potențialul de pagube în timpul atingerii uscatului.

Cyclone Chapala 30/10/2015 from MODIS

Vântul este unul dintre principalele pericole asociate cu cicloanele tropicale

Ciclon tropical | Clasificare

Scara Saffir-Simpson pentru vânturi în caz de uragane Această scală clasifică cicloanele tropicale în funcție de viteza constantă a vântului, oferind un cadru valoros pentru evaluarea intensității furtunii și a potențialelor daune.

Categoriile 1-5 Categoriile variază de la 1, indicând daune minime, până la 5, indicând condiții catastrofale, definind impactul așteptat în funcție de viteza vântului.

Furtuni tropicale și depresiuni Înțelegerea pragurilor care disting furtunile tropicale și depresiuni ajută la înțelegerea evoluției furtunilor și a potențialului de intensificare.

Diagrama scalei SSHWS Reprezentarea vizuală a SSHWS oferă o referință accesibilă pentru înțelegerea categoriilor și a impactului acestora asupra infrastructurii și siguranței.

Cicloni tropicali | Impacturi

• Daune provocate de vânt infrastructurii: Vânturile puternice din cicloanele tropicale pot duce la daune extinse, inclusiv defecțiuni structurale, linii electrice căzute și distrugerea infrastructurii critice. • Valuri și mări de furtună: Combinația dintre vânturile puternice și presiunea scăzută poate ridica drastic nivelul mării, ducând la valuri de furtună periculoase care inundă zonele de coastă. • Impactul asupra ecosistemelor și zonelor din interiorul continentului: Cicloanele tropicale pot provoca ravagii dincolo de coastă, provocând inundații în interiorul continentului, perturbând ecosistemele și ducând la schimbări de mediu pe termen lung. • Daune provocate de cicloanele tropicale: Evaluările impactului vizual detaliază daunele extinse provocate de cicloane, atrăgând atenția asupra costurilor umane și de mediu asociate cu aceste fenomene.

Tropical Cyclons| Historical Events |Bhola Cyclone 1970

• Originea și dezvoltarea ciclonului Bhola
• A provenit dintr-o depresiune tropicală din sudul Golfului Bengal și a lovit Pakistanul de Est în perioada 12-13 noiembrie 1970.
• Influențat de rămășițele furtunii tropicale Nora din Pacificul de Vest.
• Urmărit prin satelit prin intermediul Departamentului Meteorologic Indian (IMD).
• Tehnica Dvorak pentru determinarea intensității ciclonului a fost introdusă recent doar în SUA, limitând estimările intensității.
• A deplasat lent spre nord; a început să accelereze până pe 10 noiembrie și a lovit Pakistanul de Est în perioada 12-13 noiembrie 1970. Intensificarea furtunii și avertizarea limitată
• Până pe 12 noiembrie, furtuna s-a deplasat rapid spre nord-nord-est.
• Rapoartele navelor au estimat vânturi susținute de 205 km/h.
• Ostilitățile dintre India și Pakistan au afectat comunicarea meteorologică!!!!
• Avertismentele au fost emise de serviciile meteorologice pakistaneze, dar:
• Răspunsul publicului a fost minim.
• Mulți nu aveau acces la adăposturi sau mijloace de evacuare.

Track of the Bhola Cyclone 1970 (Unisys)

Cicloane tropicale | Evenimente istorice | Ciclonul Bhola din 1970

• Impactul ciclonului Bhola
• Ciclonul a lovit uscatul cu un val de furtună de 10,5 m.
• A devastat insule, inclusiv insula Bhola (cea mai mare).
• Comunități întregi de pescari au fost distruse.
• Numărul de morți este estimat între 300.000 și 500.000 de persoane.
• A provocat pagube de 86 de milioane de dolari americani.
• Declarat cel mai mortal ciclon tropical din lume de către Arhiva Extremelor Meteo și Climatice a OMM.

• Consecințe și urmări politice
• Răspunsul guvernului a fost întârziat; ofertele de ajutor ale Indiei au fost respinse.
• A adâncit tensiunile dintre Pakistanul de Vest și Pakistanul de Est.
• A dus la tulburări civile, violență și declararea independenței Pakistanului de Est în martie 1971.
• A dus la războiul indo-pakistanez și la crearea Bangladeshului până la 16 decembrie 1971.
• Un dezastru natural care a declanșat transformarea geopolitică.

Cicloni tropicali | Prezentare generală

• Dezastre cauzate de cicloane tropicale (ultimii 50 de ani)
• 1.942 de dezastre legate de cicloane tropicale.
• 779.324 de decese înregistrate.
• Pierderi economice de 1,4 trilioane de dolari (în medie 43 de decese și 78 de milioane de dolari pagube zilnic).
• Realizări și provocări
• Îmbunătățirea previziunilor și avertismentelor privind cicloanele tropicale, salvând mii de vieți.
• Sunt necesare mai multe acțiuni, deoarece schimbările climatice, creșterea nivelului mării și creșterea urbană sporesc vulnerabilitățile.
• OMM își schimbă concentrarea pe prognoza bazată pe impact - prezicerea vremii, mai degrabă decât doar a ceea ce va fi.
• A fost fundamentul Programului Cicloanelor Tropicale (PCT) al OMM.
• Obiectivul: Asigurarea faptului că alertele timpurii ajung la cei mai vulnerabili pentru a preveni repetarea dezastrelor precum Bhola.
• A impulsionat rezoluțiile ONU pentru atenuarea dezastrelor | a pus bazele Programului Cicloanelor Tropicale al OMM. https://trello.com/b/2HvMthoS/tropical-cyclones

Cicloni tropicali | Impactul schimbărilor climatice

• Nu s-au detectat tendințe clare pe termen lung în ceea ce privește numărul, intensitatea sau activitatea generală a cicloanelor tropicale.
• Unele regiuni cu date de înaltă calitate prezintă tendințe mai clare.
• Anumite studii raportează o creștere a frecvenței furtunilor de categoria 4 și 5.
• Se preconizează că cicloanele tropicale se vor intensifica odată cu creșterea temperaturilor globale.
• Incertitudinea rămâne ridicată cu privire la frecvența viitoare a cicloanelor în bazinele individuale.
• Se așteaptă ca precipitațiile asociate cu cicloanele tropicale să crească.
• Se preconizează că riscul de inundații costiere va crește din cauza:
• Creșterii nivelului mării
• Creșterii intensității cicloanelor
• Modelele globale de înaltă rezoluție pot simula acum cicloanele tropicale cu o precizie rezonabilă (de exemplu, Shaevitz și colab., 2014).
• Principalele provocări: costul ridicat de calcul și necesitatea multor ani de simulare pentru încredere statistică.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice

• Definiția adaptării la schimbările climatice: Definiția adaptării la schimbările climatice: Adaptarea la schimbările climatice se referă la ajustările efectuate în sistemele socio-economice, de mediu și de infrastructură ca răspuns la impacturile adverse reale sau preconizate ale schimbărilor climatice.
• Acest proces implică strategii de consolidare a rezilienței care reduc vulnerabilitatea la perturbările climatice și sporesc capacitatea comunităților și ecosistemelor de a face față schimbărilor climatice.
• Importanța tehnologiei în rezistența la schimbările climatice: Tehnologia joacă un rol esențial în rezistența la schimbările climatice, oferind instrumente și metodologii care îmbunătățesc monitorizarea, prognoza și analiza datelor climatice. Aceste tehnologii permit o mai bună luare a deciziilor și o alocare a resurselor pentru a minimiza impactul dezastrelor, a proteja comunitățile vulnerabile și a susține creșterea economică în fața condițiilor de mediu în schimbare.
• Prezentare generală a tehnologiilor profunde: Tehnologiile profunde, cum ar fi inteligența artificială, IoT și blockchain, sunt esențiale în elaborarea de soluții inovatoare, crearea de infrastructuri și sisteme mai inteligente care consolidează rezistența împotriva adversităților induse de climă.

Modelele de învățare profundă revoluționează predicția vremii extreme prin valorificarea unor surse diverse de date pentru a prognoza cu precizie evenimente precum cicloane, valuri de căldură, ploi abundente și furtuni severe.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice

Analiza datelor pentru modelarea climatică Analiza datelor bazată pe inteligență artificială joacă un rol crucial în modelarea climatică prin procesarea seturilor de date complexe care provin din imagini din satelit, senzori de la sol și înregistrări istorice. Această putere sporită de procesare a datelor permite cercetătorilor să simuleze eficient comportamentul sistemului climatic și să evalueze impactul potențial al scenariilor climatice viitoare în condiții variabile.

Aplicații ale inteligenței artificiale în predicția vremii Inteligența artificială îmbunătățește prognoza meteo prin analizarea unor seturi vaste de date pentru a identifica modele și a prezice evenimente meteorologice cu o precizie mai mare. Prin valorificarea algoritmilor de învățare automată, inteligența artificială oferă actualizări în timp real și anticipează situații meteorologice extreme, facilitând astfel măsuri proactive și răspunsuri prompte din partea factorilor de decizie.

Studii de caz privind inteligența artificială în răspunsul la dezastre Mai multe aplicații de succes ale inteligenței artificiale în răspunsul la dezastre demonstrează potențialul său transformator. De exemplu, inteligența artificială a fost utilizată în evaluarea riscurilor în timp real în timpul dezastrelor naturale, inclusiv optimizarea rutelor de evacuare, alocarea resurselor și gestionarea logisticii, aspecte cruciale pentru salvarea de vieți omenești și reducerea pierderilor economice în regiunile afectate.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice

Informații meteo Predicțiile meteo implică analiza condițiilor atmosferice pentru a prognoza evenimente meteorologice viitoare. Predicțiile precise ajută persoanele și organizațiile să se pregătească pentru diverse scenarii meteorologice.

Semnificație Predicția vremii este crucială pentru agricultură, gestionarea dezastrelor și planificarea zilnică. Aceasta joacă un rol vital în asigurarea siguranței publice și optimizarea alocării resurselor..

Principii fundamentale Predicțiile meteo se bazează pe colectarea datelor de la sateliți, radar și stații meteo. Meteorologii folosesc modele matematice pentru a interpreta aceste date și a face prognoze.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Metode de colectare a datelor

Stații meteo Colectează date meteorologice în locații fixe. Acestea măsoară temperatura, umiditatea, viteza vântului și precipitațiile.

Sateliți Oferă o imagine completă a modelelor meteorologice din spațiu. Aceștia monitorizează acoperirea norilor, temperaturile suprafeței mării și condițiile atmosferice.

Sisteme radar Detectează precipitații și sisteme de furtuni în timp real. Acestea oferă date despre intensitatea și mișcarea evenimentelor meteorologice.

Baloane meteorologice Baloanele meteorologice transportă instrumente în atmosferă pentru a colecta date la diferite altitudini. Acestea măsoară temperatura, umiditatea și presiunea, oferind informații despre condițiile din atmosfera superioară.

Geamanduri Geamanduri sunt dispozitive plutitoare care colectează date oceanografice, cum ar fi înălțimea valurilor și temperatura apei. Sunt esențiale pentru monitorizarea condițiilor meteorologice și climatice marine.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Provocările în predicția vremii

• Fenomene complexe
• Sistemele meteorologice implică multe variabile care interacționează.
• Aceste interacțiuni creează rezultate imprevizibile.
• Limitări tradiționale
• Modelele convenționale adesea nu reușesc să surprindă complexitatea completă.
• Acestea se bazează pe date istorice. Este posibil ca aceste date să nu prezică cu exactitate evenimentele viitoare.
• Dinamică neliniară
• Modificări mici ale condițiilor inițiale pot duce la rezultate extrem de diferite.
• Această sensibilitate face ca predicțiile pe termen lung să fie dificile.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Calcul avansat pentru modelarea climatică

• Simulări climatice
• Calculul de înaltă performanță permite simularea unor scenarii climatice complexe cu o precizie mai mare.
• Aceste simulări ajută la prezicerea modelelor climatice viitoare și la evaluarea impacturilor potențiale.
• Analiza datelor
• Tehnicile avansate de calcul facilitează analiza unor cantități vaste de date climatice.
• Această analiză este crucială pentru înțelegerea tendințelor și formularea de predicții informate.
• Suport decizional
• Calculul de înaltă performanță oferă instrumente esențiale pentru factorii de decizie în domeniul politicii climatice.
• Acesta susține evaluarea diferitelor strategii de atenuare a efectelor schimbărilor climatice.

Introduction to Climate Adaptation | Key Technologies for EWC

• The landscape of climate adaptation is significantly shaped by various advanced technologies. He Key technologies that are making a difference:
• Artificial Intelligence (AI): AI algorithms analyze vast amounts of climate data to predict weather patterns, optimize resource allocation, and enhance disaster response strategies.
• Drones: Equipped with sensors and cameras, drones are utilized for real-time monitoring of environmental changes, assessing damage post-disaster, and collecting data from hard-to-reach areas.
• Earth Observation: Satellites and ground-based sensors provide critical data on land use, vegetation health, and atmospheric conditions, aiding in climate modeling and risk assessment.
• Advanced Computing: High-performance computing enables complex climate simulations, allowing researchers to model future climate scenarios and assess potential impacts on ecosystems and communities.
• Internet of Things (IoT): IoT devices facilitate real-time monitoring and data collection, improving decision-making processes in urban planning and environmental management.
• Virtual and Augmented Reality: These technologies create immersive experiences for education and awareness, helping communities visualize the impacts of climate change and engage in proactive measures.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Internetul lucrurilor (IoT)

• Monitorizarea mediului
• Dispozitivele IoT colectează date în timp real despre condițiile de mediu.
• Acest lucru ajută la evaluarea calității aerului și a nivelurilor de umiditate.
• Creează rețele extinse de senzori conectați care transformă datele brute în informații utile.
• Sisteme de avertizare timpurie
• Rețelele IoT oferă alerte în timp util pentru dezastre naturale.
• Acestea îmbunătățesc pregătirea și răspunsul comunității.
• Infrastructură inteligentă
• Tehnologia IoT îmbunătățește gestionarea infrastructurii cu informații despre date.
• Acest lucru promovează eficiența și sustenabilitatea în planificarea urbană.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Inteligența artificială pentru evenimente meteorologice extreme

Inteligența Artificială (IA) este un instrument transformator în meteorologie Susține detectarea, prognoza și analiza evenimentelor meteorologice extreme Permite generarea scenariilor de evenimente pesimiste Avansează studiile de atribuire și comunicarea riscurilor Îmbunătățește explicarea și înțelegerea riscurilor meteorologice extreme Modele ML, RNN, ANN, CNN-LSTM

Introduction to Climate Adaptation | Role of Deep Learning in Weather Prediction

• Fundamentele învățării profunde:
• Constă din mai multe straturi de neuroni artificiali
• Învață modele complexe din date brute fără inginerie manuală a caracteristicilor
• Provocări legate de acuratețea prognozei:
• Sistemele meteorologice sunt neliniare și extrem de complexe
• Modelele tradiționale (statistice, dinamice, numerice) au limitări în captarea modelelor detaliate
• Avantajele învățării profunde:
• Revoluționează predicțiile EWE (cicloane, valuri de căldură, ploi abundente, furtuni severe etc.)
• Îmbunătățește acuratețea predicției, în special pentru evenimente meteorologice extreme
• Analizează modele complexe și relații în datele meteorologice
• Îmbunătățește sistemele de avertizare timpurie pentru evenimente meteorologice extreme
• Permite strategii proactive de atenuare
• Ajută la minimizarea impactului societal și de mediu
• Integrează diverse surse de date (sateliți, radare, stații meteo)
• Oferă informații meteorologice complete, în timp real
• Susține eforturile proactive de atenuare a dezastrelor și de siguranță publică

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Comparație între metodele tradiționale și cele de învățare profundă

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Aplicații ale dronelor în EWC

• Colectarea datelor: Dronele pot colecta o multitudine de date atmosferice, inclusiv temperatură, umiditate, viteză vântului și niveluri de precipitații pe o zonă definită (o eficiență a colectării datelor cu până la 50%). Acestea operează în afara metodelor convenționale de colectare a datelor, oferind informații hiperlocale în timp real care îmbunătățesc precizia modelelor meteorologice.
• Monitorizare în timp real: În perioadele de vreme severă, dronele sunt imperative pentru monitorizarea continuă a sistemelor de furtuni. Echipate cu senzori, acestea transmit informații vitale echipelor meteorologice, permițând evaluarea dinamică a modelelor meteorologice în schimbare și contribuind la informarea acțiunilor de răspuns imediate.

• Răspuns în caz de dezastru: După dezastru, dronele joacă un rol crucial în evaluarea pagubelor și în sprijinirea eforturilor de recuperare. Acestea pot supraveghea zonele afectate, identifica pericolele și livra provizii. Capacitatea lor de a naviga rapid în zonele dezastruoase le face fundamentale pentru gestionarea eficientă a situațiilor de urgență și alocarea resurselor.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Aplicații ale dronelor în EWC

• Probleme de reglementare

Implementarea dronelor, în special în situații de urgență, este adesea împiedicată de constrângeri de reglementare. Acestea pot varia în funcție de regiune și pot restricționa rutele de zbor, altitudinile și utilizarea datelor. Navigarea prin aceste reglementări necesită colaborarea dintre operatorii de drone și organismele de conducere pentru a crea cadre adaptabile care să susțină creșterea tehnologică, asigurând în același timp siguranța.

• Limitări tehnologice

În ciuda progreselor lor, dronele rămân limitate de factori precum durata de viață a bateriei, capacitatea sarcinii utile și condițiile meteorologice nefavorabile, care le pot inhiba funcționalitatea. Sunt necesare cercetări și dezvoltări continue pentru a depăși aceste limitări și a optimiza performanța lor pentru diverse scenarii legate de predicția meteo.

• Potențialul viitor

Privind în perspectivă, potențialul dronelor în domeniul meteorologiei este vast. Inovațiile în domeniul inteligenței artificiale, al învățării automate și al comunicațiilor îmbunătățite pot spori acuratețea datelor și eficiența colectării. Cu investiții suplimentare în cercetare și dezvoltare, dronele ar putea forma coloana vertebrală a sistemelor de prognoză meteo de generație următoare și a operațiunilor de răspuns la dezastre.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Imagistică prin satelit în EWC

• Observarea formării furtunilor:

Imagistica prin satelit permite observarea în timp real a sistemelor de furtuni pe măsură ce se dezvoltă, oferind date valoroase pentru evaluarea intensității și a impactului potențial al acestora.

• Urmărirea uraganelor și taifunurilor:

Tehnologia avansată prin satelit permite meteorologilor să urmărească traiectoria și puterea uraganelor și taifunurilor, ajutând la eforturile de evacuare și planificare a siguranței.

• Evaluarea condițiilor de secetă și inundații:

Imagistica prin satelit joacă un rol cheie în evaluarea și cartografierea situațiilor de secetă sau inundații, oferind informații esențiale pentru gestionarea resurselor și răspunsul în caz de dezastru.

Copernicus Sentinel-3 observes wildfires in Portugal

Mapping the Amazon

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Imagistică prin satelit în EWC

• Pregătirea pentru dezastre

Datele satelitare îmbunătățesc pregătirea pentru dezastre prin furnizarea de sisteme de avertizare timpurie care informează comunitățile și autoritățile înainte ca fenomenele meteorologice extreme să se producă.

• Date de răspuns la situații de urgență în timp real

Integrarea imaginilor satelitare cu serviciile de urgență permite accesul imediat la date, îmbunătățind semnificativ conștientizarea situației în timpul dezastrelor.

• Adaptarea la schimbările climatice

Analiza pe termen lung a datelor satelitare susține strategiile de adaptare la schimbările climatice, permițând comunităților să dezvolte practici rezistente împotriva schimbărilor meteorologice.

Introducere în adaptarea la schimbările climatice | Piramida strategiilor de adaptare la schimbările climatice

03

Epidemii | Proiecte de grup

Studiu de caz 1: Predicția climei și a bolilor transmise prin vectori folosind Climate Engine

• Obiectiv: Utilizarea Climate Engine pentru a analiza modul în care variabilele climatice (de exemplu, temperatura, precipitațiile, vegetația) pot contribui la izbucnirea unei boli transmise prin vectori (de exemplu, malaria, febra dengue).
• Context: Condițiile climatice pot influența semnificativ răspândirea bolilor transmise prin vectori. Instrumente precum Climate Engine permit cercetătorilor din domeniul sănătății publice să utilizeze date satelitare și climatice în timp real pentru a modela zonele de risc.
• Sarcini de exercițiu:
• Alegeți o boală transmisă prin vectori și o regiune geografică (de exemplu, febra dengue în Asia de Sud-Est).
• Utilizați Climate Engine (https://www.climateengine.org/) pentru a:
• Analiza tendințele istorice ale temperaturii și precipitațiilor pentru regiunea selectată.
• Genera hărți NDVI (Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată) pentru a evalua densitatea vegetației.
• Identificați modele care ar putea crește riscul de izbucnire a bolilor (de exemplu, precipitații mai mari care susțin reproducerea țânțarilor).
• Redactați un scurt raport (2-3 pagini) care să includă:
• Rezultate vizuale din Climate Engine (capturi de ecran sau hărți exportate)
• O discuție despre modul în care inteligența artificială ar putea integra acești indicatori de mediu în sistemele de avertizare timpurie
• Recomandări de politici pentru autoritățile sanitare locale

Studiu de caz 2: Supraveghere epidemică în timp real cu HealthMap

• Obiectiv: Investigarea modului în care platformele bazate pe inteligență artificială, precum HealthMap, colectează și vizualizează date în timp real despre bolile infecțioase folosind procesarea limbajului natural și extragerea datelor. Context: HealthMap folosește inteligența artificială pentru a scana articole de știri, rețele sociale și rapoarte oficiale pentru a urmări focarele de boli la nivel global aproape în timp real.
• Sarcini de exercițiu:
• Vizitați HealthMap (https://www.healthmap.org/en/) și selectați un focar recent (de exemplu, rujeolă, COVID-19 sau holeră).
• Investigați:
• Care țări sau regiuni sunt cele mai afectate?
• Care sunt sursele datelor despre focare?
• Analizați modul în care platforma utilizează surse de date nestructurate (de exemplu, știri, rețele sociale) pentru supravegherea bolilor.
• Într-un raport scurt (2-3 pagini), abordați:
• Puncte forte și limite ale inteligenței artificiale în urmărirea epidemiilor în timp real
• Cum afectează calitatea datelor și prejudecățile rezultatelor HealthMap
• Sugestii pentru îmbunătățirea capacităților inteligenței artificiale ale HealthMap în detectarea focarelor subraportate

03

EWC | Proiecte de grup

Studiu de caz | Incendiul de vegetație din Catraia (sudul Portugaliei, iulie 2012)

• Suprafață arsă: ~250 km218-21 iulie 2012
• Înregistrările de date climatice ale variabilelor de suprafață terestră permit o inspecție detaliată a anomaliilor și a extinderii lor spațiale
• Utilizați baza de date EUMETSAT pentru:[1 - Încărcarea și răsfoirea datelor Hărții Riscului de Incendiu LSA SAF v2]
• [2 - Vizualizarea datelor Hărții Riscului de Incendiu LSA SAF v2]
• [3 - Încărcarea și răsfoirea datelor LSA SAF P2000]
• [4 - Vizualizarea datelor LSA SAF P2000]
• [5 - Încărcarea și răsfoirea datelor LSA SAF P2000a]
• [6 - Vizualizarea datelor LSA SAF P2000a]

Studiu de caz | Incendiul de vegetație din Catraia (sudul Portugaliei, iulie 2012)

Incendiile de vegetație au semne clare în majoritatea variabilelor de suprafață terestră.Nord-vestul Portugaliei are o vegetație mai densă. Cea mai mare parte a vegetației din sud se deshidratează pe parcursul verii (asemănător savanei). Anomalie negativă pronunțată de FVC (~-0,4). Anomalie pozitivă pronunțată de LST (până la 10 °C) în interiorul cicatricei. Anomalie generală pozitivă.

Studiu de caz | Flux de lucru

• Identificați și descrieți un incendiu de vegetație trecut
• Descărcați Indicele de Vegetație cu Diferență Normalizată (NDVI) pe 10 zile din ultimii 10 sau 20 de ani (dacă este disponibil)
• Calculați anomalia NDVI pentru ultimul deceniu (sau 20 de ani) pentru luna în care a avut loc evenimentul
• Vizualizați anomalia NDVI (așa cum se arată în diapozitivul anterior)
• Descărcați datele LST din ultimii 10 sau 20 de ani (dacă este disponibil) și repetați pașii 3 și 4 pentru LST
• Discutați și explicați rezultatele pentru luna examinată și concentrați-vă pe anomaliile LST cu 3 zile înainte de eveniment
• Descărcați și reprezentați grafic produsul FRMv2 din ultimele 7 zile înainte de eveniment și discutați rezultatele
• Discutați asocierea dintre anomaliile FRMv2, NDVI și LST. Propuneți măsuri de prevenire și atenuare
• Ce am putea face pentru a atenua sau chiar a preveni impactul incendiului?