轉(zhuǎn)自：中國環(huán)境網(wǎng)

不久前，在第十屆全國城市氣象學(xué)術(shù)會議暨城市氣象科技聯(lián)盟技術(shù)交流會上，城市大氣環(huán)境健康影響評估、涉及體感溫度觀測與算法的對比研究、城市適應(yīng)措施對中國大城市夏季氣溫影響及其健康效應(yīng)評估、氣象條件和城市綠化水平對過敏性鼻炎的影響研究等一系列城市大氣環(huán)境與健康相關(guān)報告?zhèn)涫荜P(guān)注。

在氣候變化背景下，氣象與健康領(lǐng)域研究愈發(fā)引起學(xué)界重視，如何加強研究、推動跨學(xué)科合作，進而提升公眾認知，增強全社會適應(yīng)和應(yīng)對能力，成為時下關(guān)注重點。本期策劃擷取交流會部分報告，與您分享相關(guān)資訊與研究進展。專家顧問：

北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部公共衛(wèi)生學(xué)院研究員薛濤

北京市氣象服務(wù)中心服務(wù)首席王華

北京城市氣象研究院副研究員尚晶

天津市氣候中心工程師郭玉娣

天津市泰達醫(yī)院副主任醫(yī)師王園

大氣環(huán)境因素對人群健康影響不可忽視

如何建立科學(xué)的健康風(fēng)險評估體系

今年9月，世界氣象組織發(fā)布的《空氣質(zhì)量和氣候公報》指出，氣候變化、野火和空氣污染形成一個惡性循環(huán)，對人類健康、生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟造成了重大影響。

聚焦空氣污染等大氣環(huán)境問題對人群健康的影響，北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部公共衛(wèi)生學(xué)院研究員薛濤說，污染、溫度異常等大氣環(huán)境因素是導(dǎo)致全球疾病負擔(dān)（疾病風(fēng)險）的重要因素，其造成的危害與高血壓的危害相當(dāng)，已超過吸煙的危害?！翱梢哉f，大氣環(huán)境因素已成為影響全球疾病負擔(dān)的首要因素，而科學(xué)的健康風(fēng)險評估非常重要?！?/p>

薛濤分析，多種大氣環(huán)境因素影響人群健康，主要包括大氣顆粒物污染、大氣有害氣體成分和不適宜溫度等影響，此外，洪水、颶風(fēng)、干旱等極端天氣氣候事件等也會影響人群健康。

如何通過科學(xué)研究進行有效的健康風(fēng)險評估，以減輕大氣環(huán)境因素對人群健康的不利影響成為擺在學(xué)界面前的重要課題。

當(dāng)前，大氣環(huán)境對人群健康的影響研究主要以人群流行病學(xué)研究為主，同時還涉及毒理學(xué)試驗、人群控制暴露試驗、風(fēng)險評估等。得益于大氣環(huán)境數(shù)據(jù)和人群健康數(shù)據(jù)的日益豐富，全球多個國家的科學(xué)研究已取得進展。

針對大氣污染長期暴露，歐洲多家機構(gòu)開展了“空氣污染健康效應(yīng)的集成隊列研究”（ESCAPE），美國建立了全國電子醫(yī)保隊列（Medicare），加拿大則構(gòu)建了覆蓋全部人口的“人口普查健康和環(huán)境隊列”（CanCHEC）。近年來，中國科學(xué)家利用既往的慢性病調(diào)查和人群健康調(diào)查數(shù)據(jù)，開展了大氣污染健康效應(yīng)流行病學(xué)研究。針對不適宜溫度和其他天氣要素，多國科學(xué)家整合全球多個國家、多個城市的相關(guān)研究，開展進一步合作。一些研究還關(guān)注到大氣環(huán)境暴露的健康風(fēng)險，并將空氣污染作為最早開展評估的11種健康風(fēng)險因素之一，而最新評估擴充到了80多種風(fēng)險因素，其中涵蓋不適宜溫度等天氣要素。

研究顯示，除大氣污染長期暴露對人群健康影響之外，大氣環(huán)境因素與老齡化、城市化等社會經(jīng)濟因素疊加共同影響人群健康，起到了“1+1>2”的協(xié)同作用。薛濤介紹，目前有較為充分的證據(jù)表明，老年人對環(huán)境暴露更易感，人口老齡化通過增加人群脆弱性以及對環(huán)境暴露的易感性，進一步增加了未來大氣環(huán)境變化的疾病負擔(dān)?？紤]到人口老齡化趨勢，應(yīng)實施更加嚴格的空氣污染治理和氣候變化應(yīng)對政策。針對老齡化，還要綜合考慮老年病預(yù)防等相關(guān)政策，這對于緩解大氣環(huán)境因素造成的疾病負擔(dān)存在“協(xié)同增效”作用。

相比老齡化，大氣環(huán)境因素與城市化的疊加作用則更為復(fù)雜，城市化不僅通過復(fù)雜途徑影響人口的脆弱性、易感性，還可能與大氣環(huán)境發(fā)生密切的交互作用，進一步影響人口遷徙和分布，可能加劇大氣環(huán)境因素的健康影響。

當(dāng)下，大氣環(huán)境健康風(fēng)險研究還有待進一步探索深挖，薛濤說，大氣環(huán)境因素對人群健康的影響不可忽視，鑒于其重要性，致力于準確評估和預(yù)測大氣環(huán)境變化對人群健康的系統(tǒng)影響、大氣環(huán)境對不同生命階段和不同人群健康的影響差異、有效進行大氣環(huán)境健康風(fēng)險預(yù)測等研究至關(guān)重要。（宛霞）

社會經(jīng)濟因素影響幾何？

氣候變化背景下的暴露響應(yīng)曲線呈差異性

近年來，全球氣候變化日益加劇，溫度對人群健康的影響愈發(fā)受到廣泛關(guān)注。非適宜溫度（即高溫或低溫）已成為全球疾病負擔(dān)（疾病風(fēng)險）的重要危險因素。在全球氣候變化背景下，探究不利溫度條件導(dǎo)致的疾病超額死亡風(fēng)險變化，對公共衛(wèi)生領(lǐng)域科學(xué)應(yīng)對極端天氣氣候事件具有重要意義。

已有流行病學(xué)研究表明，溫度暴露與人群慢性病死亡（心腦血管疾病及呼吸系統(tǒng)疾病等）總體呈非線性關(guān)系。然而，城市化的發(fā)展使人類社會不斷加強對不利溫度條件的防御，如冷季取暖、暖季使用空調(diào)、醫(yī)療條件改善和增強人群自我防護意識等，這能夠改變暴露響應(yīng)曲線，最終導(dǎo)致不利溫度條件的慢性病死亡受到社會經(jīng)濟水平的共同影響，呈現(xiàn)顯著的時空差異性。

為探究社會經(jīng)濟的不同因子對于暴露響應(yīng)曲線的影響，北京城市氣象研究院副研究員尚晶聯(lián)合中國氣象科學(xué)研究院研究員孫兆彬，選取華北和華東地區(qū)作為代表，通過收集區(qū)縣級的大氣污染物、健康數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟指標等，構(gòu)建不同社會經(jīng)濟水平下溫度與多種疾病死亡的暴露響應(yīng)關(guān)系，研究社會經(jīng)濟因子對溫度—死亡暴露響應(yīng)的影響及相關(guān)機制，最后實現(xiàn)了在未來氣候變化情景下對暴露響應(yīng)關(guān)系的預(yù)測。

結(jié)果顯示，在我國華東、華北地區(qū)，社會經(jīng)濟因素對溫度—死亡率的暴露響應(yīng)曲線的影響表現(xiàn)出差異性。具體來說，在華東地區(qū)，隨著國內(nèi)生產(chǎn)總值水平、公共醫(yī)療服務(wù)水平的提高，在一定程度上增強了人群抵抗不利溫度條件威脅的能力，能夠降低人群在相同不利溫度條件下的健康風(fēng)險。另一方面，人口老齡化加劇，則使得人群在相同不利溫度條件下的健康風(fēng)險加劇。與華東地區(qū)相比，華北地區(qū)社會經(jīng)濟因子對暴露響應(yīng)關(guān)系的調(diào)節(jié)作用則較弱。

尚晶介紹，對未來氣候變化情景下的暴露響應(yīng)曲線進行預(yù)測，是氣候變化健康影響研究中的重要一環(huán)。人口老齡化對塑造暴露響應(yīng)曲線起著決定性作用。盡管經(jīng)濟增長能夠增強人群抵抗熱暴露風(fēng)險的能力，但在人口老齡化和經(jīng)濟增長的共同影響下，未來，溫度與疾病死亡的暴露響應(yīng)曲線在高溫段將變得更加陡峭。（劉倩楚艷麗）

城市綠化致敏物疊加特定氣象條件

過敏性鼻炎高發(fā)的兩大“幕后推手”

春秋季節(jié)，不少人頻繁地噴嚏連連、涕淚橫流，這可能是過敏性鼻炎在“作祟”。作為全球最常見的慢性非感染性疾病之一，過敏性鼻炎在我國的發(fā)病率高達37.74%，并呈逐年上升趨勢。

過敏性鼻炎患者為何越來越多？城市綠化對過敏性鼻炎有何影響？氣象因素在其中又扮演了什么角色？天津市氣候中心工程師郭玉娣及其團隊近期的一項研究探討了這些問題。

研究人員收集了2013至2022年間天津市的植被覆蓋遙感數(shù)據(jù)、花粉觀測數(shù)據(jù)、氣象要素數(shù)據(jù)和天津市泰達醫(yī)院的過敏性鼻炎病患就診資料，通過對花粉濃度、氣溫、濕度、風(fēng)速、降水等多重因素的分析，揭示了氣象條件、花粉釋放和過敏性鼻炎發(fā)病率之間的關(guān)系。研究結(jié)果不僅表明城市綠化對過敏性鼻炎的直接影響，也反映了氣象因素在城市環(huán)境中對過敏性鼻炎影響的復(fù)雜性。

研究發(fā)現(xiàn)，隨著城市綠化覆蓋率逐年提高，天津的花粉濃度也逐年上升，并在每年春季和秋季形成兩個高峰。春季主要以木本植物（如楊樹、柳樹、松樹）的花粉為主，而秋季則是葎草、藜科、豚草等草本植物的花粉更為常見。

同時，植被覆蓋率越高，空氣中花粉的來源越豐富，導(dǎo)致過敏性鼻炎的發(fā)病率上升。這一變化趨勢在每年4月和9月尤為明顯，形成春秋兩季的過敏性鼻炎就診高峰，而秋季的患者人數(shù)通常比春季更多。

為何秋季鼻炎患者更多？研究團隊分析認為，這與草本植物的花粉致敏性更強有關(guān)。郭玉娣介紹，對過敏性鼻炎而言，過敏原的致敏性比濃度影響更大。盡管春季花粉濃度較高，但木本植物花粉致敏性相對較低，花粉顆粒直徑較大，不易吸入鼻腔，而秋季的草本植物花粉具有較高的致敏性，花粉顆粒較小，容易吸入鼻腔，引發(fā)更強的過敏反應(yīng)。

研究還發(fā)現(xiàn)，12月會出現(xiàn)第三個鼻炎就診高峰，這可能與冬季冷空氣入侵、相對濕度下降以及空氣質(zhì)量下降有關(guān)。

研究進一步揭示了氣象因素在不同季節(jié)對花粉濃度和過敏性鼻炎發(fā)病率的影響。在春季，鼻炎就診量與植被覆蓋率和花粉濃度成正比，而與氣溫和降水量成反比。這是因為春季氣溫回升和植被生長加速使得花粉釋放量增多，空氣中的花粉濃度顯著上升，從而導(dǎo)致鼻炎患者人數(shù)增加。但隨著氣溫繼續(xù)升高，植物授粉期結(jié)束，降水沖走空氣中的花粉，花粉濃度下降，過敏性鼻炎患者人數(shù)隨之減少。

秋季的情況則更為復(fù)雜。鼻炎就診量與植被覆蓋率、花粉濃度、風(fēng)速、地表溫度成正比，而與氣溫、降水量和日照時間成反比。研究稱，植被覆蓋率上升使花粉的來源增加，風(fēng)速大會加速花粉擴散，地表溫度升高也會促進花粉的釋放，使空氣中花粉濃度進一步增加。相對地，較大的降水量、較高的氣溫和較長的日照時間會抑制花粉的釋放，空氣中的花粉濃度降低，鼻炎患病風(fēng)險下降。

“除了綠化帶來的致敏物，過敏性鼻炎患者日常接觸到的其他致敏源（如塵螨、動物毛屑、霉菌等），在特定的環(huán)境下可以加劇過敏癥狀。”郭玉娣說。

近年來，我國特別是北方地區(qū)植被覆蓋率顯著提升，植被種類更加豐富，且草本植物種植占比高。該研究從氣象和植被的角度解釋了這一變化與過敏性鼻炎高發(fā)的關(guān)系——隨著城市綠化程度提高，花粉濃度增加，在同類花粉的影響下，花粉濃度越高，鼻炎患者就診量越多；草本植物更高的花粉致敏性進一步增強了過敏性鼻炎的發(fā)病風(fēng)險；該研究還為特定區(qū)域的花粉過敏預(yù)測和預(yù)防提供了重要參考。（閆辰宇）

極端天氣條件下

探尋體感溫度觀測算法最優(yōu)解

體感溫度是人們通過自己的身體，尤其是皮膚與外界環(huán)境接觸時，在身體上或精神上所獲得的一種主觀感受。

人們的體感溫度往往與實際氣溫感覺上不一樣，或者說一樣的氣溫，但人體的感覺不一樣。除了受氣溫的影響外，體感溫度還受到濕度、輻射、風(fēng)和服裝、心情、體質(zhì)等多種因素影響。

在全球變暖背景下，氣象服務(wù)需求的內(nèi)涵已超越常規(guī)天氣預(yù)報范疇，向多元化、精細化方向發(fā)展，拓展到人體健康服務(wù)領(lǐng)域。不僅是氣溫、濕度、風(fēng)等常規(guī)要素，環(huán)境條件、身體條件以及其他的一些氣象條件都會對人體健康產(chǎn)生影響。綜合考慮生理、環(huán)境、氣象的參數(shù)指標研究，在此背景下顯得尤為重要。

北京市氣象服務(wù)中心服務(wù)首席王華及其團隊，開展了夏季極端天氣條件下多種體感溫度觀測與算法的對比研究。試驗應(yīng)用城市微環(huán)境體感監(jiān)測系統(tǒng)，對常規(guī)6要素（空氣溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、降雨量、氣壓）及其他8要素（黑球溫度、濕球溫度、暴曬溫度、直接輻射、散射輻射、總輻射、長波輻射、紅外地溫）展開逐5分鐘觀測。通過對比各種體感溫度觀測和算法與不同影響要素的逐時變化，分析不同天氣條件下體感溫度的最佳觀測與算法。

試驗主要觀測四種體感溫度——

氣溫（也稱為干球溫度），不采取任何特殊措施，直接測得不受陽光直接照射的空氣溫度，由百葉箱中的溫度計測得，避免輻射和濕氣的干擾，反映空氣的真實溫度。

濕球溫度，用濕潤的紗布包裹溫度計的感溫部分，水分蒸發(fā)帶走熱量后所測量的溫度。同時考慮了熱量和濕度的因素，空氣濕度越大，蒸發(fā)量越小，帶走的熱量越少，干濕球溫度差就越小，反之越大；濕球溫度一般低于干球溫度。

黑球溫度，在氣溫、輻射和氣流速度綜合作用下，黑色球體表面測量的溫度。用于表示輻射熱環(huán)境中，人或物體受輻射熱和對流熱綜合作用時的實際感覺溫度。

暴曬溫度，不采取任何特殊措施，直接測得受陽光直接照射的空氣溫度。由溫度計直接裸露在空氣中獲取，不在百葉箱內(nèi)獲得。

關(guān)于體感溫度算法，應(yīng)用了以下三個模型——

濕球黑球溫度 WBGT是綜合評價人體接觸作業(yè)環(huán)境熱負荷的一個基本參量，由黑球、濕球、干球三個部分溫度構(gòu)成。體感溫度 AT由氣溫、風(fēng)速、相對濕度等要素計算得出。通用熱氣候指數(shù) UTCI是基于生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、氣象學(xué)及計算機科學(xué)等多結(jié)點的人體熱調(diào)節(jié)生理模型，將人體模型化為具有熱調(diào)節(jié)功能的主動模塊和人體內(nèi)部傳熱過程的被動模塊，考慮了表面對流、長短波熱輻射、皮膚表面水分蒸發(fā)、呼吸等因素，以及氣溫、水汽條件、風(fēng)速和輻射等氣象因素的綜合作用。

WBGT和 AT兩種算法都屬于經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，UTCI算法屬于機理模型。試驗的極端天氣數(shù)據(jù)選取了2023年35個高溫日、7個悶熱非高溫日以及7月29日至8月2日的極端強降水過程。試驗結(jié)果顯示，衡量夏季室外熱環(huán)境的體感溫度有多種觀測與算法，雖然有些共同的影響要素，但側(cè)重點有所不同。

UTCI在高溫強輻射、高濕悶熱和強降水環(huán)境下，能比較精細地反映氣溫、輻射、濕度等因子變化，其數(shù)值更接近人體實際感受，在夏季極端天氣條件下更具有參考價值，可作為室外體感溫度的最優(yōu)算法。

黑球溫度受輻射影響大，在高溫、強輻射環(huán)境下效果較好，與 UTCI數(shù)值接近，但對濕度因子不敏感，不適用于云量較多、輻射弱的高濕悶熱環(huán)境。

UTCI算法較復(fù)雜，目前尚難以實現(xiàn)業(yè)務(wù)化。但是，可以基于長時間的黑球觀測，建立常規(guī)要素預(yù)報模型，實現(xiàn)UTCI的客觀精細化預(yù)報。

AT與濕度的相關(guān)性很高，在悶熱環(huán)境下比較符合人體實際感受，但對輻射因子不敏感，在高溫、強降水環(huán)境下與室外實際感受存在偏差。

暴曬溫度對輻射因子較敏感，在白天高溫和悶熱時段高于氣溫，但在極端條件下比實際感受偏低。

在高溫、強輻射條件下，暴曬溫度與 AT數(shù)值基本一致，悶熱條件下 AT效果較好。而且 AT計算方便，所以在夏季有室外活動氣象服務(wù)需求時，可通過溫濕風(fēng)常規(guī)要素計算 AT，作為客觀定量的體感溫度精細化服務(wù)產(chǎn)品加以應(yīng)用。

WBGT和濕球溫度在高溫、悶熱環(huán)境下均低于氣溫，不能用于體感溫度的直接定量評估。WBGT主要作為分級評估指標，用于高溫作業(yè)或戶外運動的熱環(huán)境和健康風(fēng)險評估。(劉蕊)

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