胡孟然, 尹 立, 趙婉露, 雷應朝, 李永軍, 楊 燕, 王式功

(1.成都信息工程大學大氣科學學院環(huán)境氣象與健康研究院,四川 成都 610225;2.攀枝花市中心醫(yī)院,四川 攀枝花 617000;3.攀枝花學院,四川 攀枝花 617000;4.攀枝花市氣象臺,四川 攀枝花 617000)

0 引言

IPCC第五次特別報告指出,如果氣候以目前的速度持續(xù)變暖,世界將面臨前所未有的挑戰(zhàn)[1]。氣候變化預計會增加不穩(wěn)定天氣條件的發(fā)生頻率[2],到2030年因氣候變化引起腹瀉、流感等疾病死亡數(shù)將明顯增加[3]。氣候環(huán)境和人類傳染病病原體之間復雜的關(guān)系可引起新疾病的出現(xiàn)或原有疾病的再度出現(xiàn)[1],如2019年新發(fā)傳染病——新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)。

氣候變化對傳染病的影響是目前國內(nèi)外研究的重點和熱點[4]。研究指出日平均氣溫、相對濕度、風速等氣象要素與傳染病發(fā)病率呈一定的相關(guān)性[5-14],如手足口病發(fā)病數(shù)與日均溫度和相對濕度呈顯著正相關(guān),與氣壓呈負相關(guān)關(guān)系[14]。值得注意的是,氣溫對傳染病發(fā)病的影響存在一定的滯后效應[15-18]。以往的研究多是對氣象條件與傳染病之間關(guān)系的定性分析,未曾提出氣象要素對傳染病是否存在康養(yǎng)效應以及傳染病與常見病之間是否存在某種聯(lián)系,而且不同地區(qū)傳染病的敏感性氣象指標不同,有針對性地進行氣象因素分析,才能進行有效預測和預警。

在全球氣候變化加劇以及新世紀重大疫情的時代背景下,人們對自身健康的重視程度越來越高,對疾病預防需求更加迫切。最早提出康養(yǎng)一詞的攀枝花市關(guān)于氣候條件對當?shù)貍魅静】叼B(yǎng)效應方面的研究也尚未進行。因此本文通過攀枝花地區(qū)醫(yī)學資料與同期氣象要素分析其相關(guān)性,利用分布滯后非線性模型和廣義相加模型研究傳染病發(fā)病數(shù)與氣象要素之間的暴露-響應關(guān)系,從“趨利避害”的角度挖掘氣象要素可抑制傳染病發(fā)病的情況,為當?shù)毓残l(wèi)生干預、傳染病防控、康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展提供科學依據(jù),具有重要的社會意義。

1 資料和方法

1.1 資料

疾病資料:攀枝花市疾控中心提供的2010年1月1日至2019年12月31日手足口病、流感、痢疾、其他感染性腹瀉(下文簡稱腹瀉)、結(jié)核性胸膜炎5種主要傳染病發(fā)病記錄,其中流感數(shù)據(jù)時間長度為2018年12月至2019年12月,數(shù)據(jù)共27046例。

氣象資料:攀枝花市氣象臺提供的2010年1月1日至2019年12月31日常規(guī)地面氣象觀測資料,包括氣溫、氣壓、相對濕度、風速等氣象要素。

1.2 研究方法

Spearman相關(guān)分析是秩相關(guān)系數(shù)的一種,主要用于描述兩個連續(xù)或等級/秩變量之間的相關(guān)程度,也是衡量兩個變量的依賴性的非參數(shù)指標:

其中:σ表示相關(guān)系數(shù);n是觀測值的總數(shù)量;di表示二列成對變量的等級差數(shù)。

分布滯后非線性模型 (distributed lag non-linear models,DLNM)由Gasparrini等[19]提出,其核心思想為構(gòu)建交叉基函數(shù),用其二維空間來同時描述預測值及其發(fā)生的滯后維度的關(guān)系。同時考慮暴露因素的滯后效應和暴露-反應的非線性關(guān)系。

廣義相加模型(generalized additive models,GAM)是對傳統(tǒng)廣義線性模型的非參數(shù)拓展,可有效處理解釋變量與效應變量間復雜的非線性關(guān)系,表達特定暴露事件后風險的時間變化[20]。GAM目前已廣泛應用于流行病學研究中,主要用于分析氣象因素對人群健康事件(如發(fā)病、住院和死亡)的急性損害效應。

本文使用DLNM模型構(gòu)造交叉基,然后在GAM中擬合暴露-響應關(guān)系,定量計算出氣象因素(自變量)對發(fā)病數(shù)(因變量)的影響程度——相對危險度(RR)。當RR＞1,暴露會造成額外的發(fā)病;RR=1,暴露于疾病無聯(lián)系;RR＜1,暴露造成疾病發(fā)病的減少。這里RR只作為發(fā)病與氣象要素關(guān)系的線索,而不是因果推斷的直接證據(jù)[21]。檢驗不同自由度下模型的優(yōu)度(AIC準則),并在GAM中加入時間趨勢項和啞變量以去除時間序列本身的趨勢、星期和節(jié)假日的影響,調(diào)節(jié)交叉基的各項自由度,選定具有最小AIC值的最優(yōu)模型:

lg[E(Y)]=s(time,df)+basis.T+basis.RH+basis.V+weekend+holiday+α

式中:Y為患病人數(shù);E(Y)為人數(shù)期望值;s()是自然立方樣條函數(shù);time即時間序列變量;df為自由度;basis.T、basis.RH、basis.V分別為氣溫、相對濕度、風速的交叉基;weekend和holiday分別指星期幾和節(jié)假日;α為殘差。

2 結(jié)果與分析

2.1 攀枝花地區(qū)主要傳染病患病人數(shù)統(tǒng)計特征

對2010-2019年攀枝花地區(qū)氣象條件與主要傳染病總患病人數(shù)及其各年齡段人數(shù)占比進行描述性統(tǒng)計(表1、2)發(fā)現(xiàn),攀枝花地區(qū)年平均氣溫21.0℃,平均氣壓881.0 hPa,風速平均值1.7 m/s,平均相對濕度56.5%,均處于適宜康養(yǎng)的氣候段,人體感覺舒適[22-24]。在當?shù)馗甙l(fā)的5種傳染病中,手足口病患病人數(shù)最多,最高可達32人,其次是流感和痢疾,結(jié)核性胸膜炎日均就診人數(shù)最少。各年齡段占比(0～17歲、18～64歲、65歲及以上)顯示:除結(jié)核性胸膜炎主要高發(fā)于中青年和老年人群外,其他4類傳染病,少兒是主要敏感群體,這與其他大部分地區(qū)一致[25-26],在傳染病高發(fā)期應提高警惕,尤其要注意防護手足口病,其老年人群占比最少,可能是由于老年人群的人口較少、就醫(yī)意愿低。

表1 2010-2019年攀枝花地區(qū)氣象要素與主要傳染病患病人數(shù)的描述性統(tǒng)計

圖1為攀枝花2010-2019年氣象要素(氣溫、濕度、風速、氣壓以及日照時數(shù))與主要傳染病患病人數(shù)的逐月變化對照圖。由圖1可以看出,結(jié)核性胸膜炎和流感屬呼吸系統(tǒng)疾病,均呈現(xiàn)明顯的冬春季高發(fā)趨勢[27-28],尤其是1月的患病人數(shù)最多,分別為90人和25人,此時攀枝花地區(qū)平均氣溫13.0℃,氣溫較低,空氣略干燥,陽光充足,有利于空氣中細菌傳播、存活[29]以及粉塵的堆集,從而引發(fā)呼吸道疾病。其中結(jié)核性胸膜炎在秋季(9-11月)患病人數(shù)較少,此時段攀枝花地區(qū)氣溫在16.3℃ ～23.2℃,空氣較溫潤,風速小,氣壓略增,在一定程度上可減輕結(jié)核性胸膜炎患者的呼吸負擔,利于其康復[30,31]。而流感在夏季(7-8月)患者少,說明較高的氣溫、適宜的濕度、較低的氣壓以及低日照時數(shù)等氣象條件對當?shù)亓鞲械谋┌l(fā)起一定的抑制作用。

圖1 2010-2019年攀枝花地區(qū)氣象要素與傳染病患病人數(shù)的月際分布對照圖

腹瀉和痢疾屬消化系統(tǒng)疾病,發(fā)病規(guī)律相似。5-6月攀枝花高溫日數(shù)增加,氣溫上升,易造成細菌繁殖[16],導致腹瀉和痢疾高發(fā)。這類疾病的患者在發(fā)病高峰期間應注意預防,根據(jù)自身情況調(diào)節(jié)飲食。腹瀉人數(shù)在初冬(12月)時也較多,這可能與天氣轉(zhuǎn)涼,未及時添衣有關(guān);在9-10月攀枝花地區(qū)氣候舒適,腹瀉患者最少;痢疾在冬季患病人數(shù)少,說明冬季有偏低的氣溫、較高的氣壓等,不利于細菌生長繁殖,對痢疾患者有一定的氣候療養(yǎng)效應。

手足口病的發(fā)病高峰期在夏季,尤其是6月,在2-3月患病人數(shù)最少,表明此病發(fā)病與夏季高溫有關(guān)。值得注意的是,傳染病患病數(shù)在2月有一低谷,這可能是由于春節(jié)期間,就診意愿低[32]。

2.2 氣象要素與主要傳染病患病人數(shù)的相關(guān)關(guān)系

從氣象要素與攀枝花5類傳染病的相關(guān)系數(shù)(表3)可以看出,結(jié)核性胸膜炎患病數(shù)與氣壓呈負相關(guān)關(guān)系,這多是基于氣溫與氣壓之間本身的反向變化[21]。結(jié)核性胸膜炎伴有胸腔積液體征,會出現(xiàn)胸痛、呼吸困難等癥狀[30-31],當外界氣壓變高時,因人體內(nèi)外氣壓差可以促進人體呼吸從而減輕病癥,攀枝花地區(qū)秋季氣壓升高,且處于不會給人造成負擔的康養(yǎng)氣壓段[23],空氣濕潤舒服,非常適宜該類傳染病患者或易感人群療養(yǎng)。流感患病數(shù)與氣溫、風速和雨量呈顯著負相關(guān),與氣壓有正相關(guān)關(guān)系,其中與最低氣溫的負相關(guān)性最強,氣溫越低、風速越小,越有利于流感病毒存活、堆集,使易感人群更易受到影響,導致病毒的傳播甚至暴發(fā)[27]。這與上述發(fā)病規(guī)律的分析結(jié)果一致,且與氣溫對呼吸系統(tǒng)疾病就診人數(shù)有顯著影響的結(jié)果相同[33],存在一定的共性[34]。

表2 2010-2019年攀枝花地區(qū)主要傳染病各年齡層患病人數(shù)占比 單位:%

表3 2010-2019年攀枝花地區(qū)主要傳染病每日患病人數(shù)與氣象要素的Spearman相關(guān)系數(shù)

腹瀉、痢疾患病人數(shù)均與平均氣溫、最高氣溫、平均氣壓、最高氣壓呈顯著正相關(guān)(α=0.01),與相對濕度呈顯著負相關(guān)。攀枝花地區(qū)夏季氣溫較高,易促進汗液蒸發(fā),使人體受涼[15-16],患病可能性增大,這與氣溫對消化系統(tǒng)疾病的影響主要體現(xiàn)在“高溫效應”結(jié)果相同[35]。痢疾發(fā)病與平均氣壓正相關(guān)性最顯著,同時還與最低氣壓、氣溫和平均風速顯著正相關(guān)。較高的風速帶走人體皮膚表層熱量,從而使痢疾發(fā)病風險增大[15]。

手足口病患病人數(shù)與氣溫、風速、雨量和平均相對濕度的正相關(guān)性顯著,與氣壓負相關(guān)性顯著。攀枝花地區(qū)夏季氣溫較高,濕度增加,有利于腸道病毒的滋生[18,36],使患病人數(shù)增多。

2.3 基于廣義相加模型和分布滯后非線性模型的主要氣象要素對傳染病的影響研究

基于氣溫和氣壓的反向變化的關(guān)系[21],攀枝花5種傳染病的主要相關(guān)氣象要素為氣溫(表2),考慮到風速能通過空氣流動影響細菌、病毒等微生物的傳播[21],本節(jié)采用GAM和DLNM方法分析氣溫、風速與5種傳染病發(fā)病的關(guān)系。受生理特性和活動習慣影響,不同年齡人群對氣溫變化的適應程度不同,傳染病發(fā)病風險存在差異,且在氣溫超出一定范圍時,濕度對人體的熱感覺會產(chǎn)生顯著的放大效應[37]。因此本節(jié)進一步探尋溫-濕協(xié)同效應對各傳染病不同年齡段主要患病人群的影響,為傳染病預防和康養(yǎng)提供一定的參考。

2.3.1 結(jié)核性胸膜炎

圖2為攀枝花平均氣溫與結(jié)核性胸膜炎患病數(shù)的暴露響應關(guān)系,從圖2(a)可以看出,氣溫在22℃ ～30℃、lag1-3 d時,RR在高溫段增幅明顯,lag9-12 d高溫效應明顯較弱。在8℃ ～20℃、lag1-10 d時,該病有弱發(fā)病風險;在8℃以下的氣溫對結(jié)核性胸膜炎發(fā)病的累積影響置信水平低。從圖2(b)可以看出,氣溫在21℃～23℃時,RR在1附近浮動,氣溫對結(jié)核性胸膜炎發(fā)病的影響最小,即此溫度段對該病易感人群友好,可稱為最適氣溫,在最適氣溫高溫側(cè)、氣溫升高以及最適氣溫低溫側(cè)、氣溫降低,發(fā)病的危險度均增大,影響效應有所不同[38]。結(jié)核性胸膜炎發(fā)病最長滯后期可視為12 d,受高溫滯后影響顯著。由于攀枝花地區(qū)最熱月的月均氣溫也僅27.0℃,相比其他地區(qū)的高溫天氣,攀枝花地區(qū)氣溫較為溫和,同一時期內(nèi),結(jié)合性胸膜炎易感人群的發(fā)病可能性則相對較低。

圖2 攀枝花地區(qū)平均氣溫與結(jié)核性胸膜炎患病人數(shù)的暴露響應關(guān)系及其剖面圖

由風速及其滯后性與結(jié)核性胸膜炎發(fā)病風險性的關(guān)系(圖3)可知,1 m/s以下風速在就診當天和滯后7～12 d時發(fā)病可能性較高,在4 m/s以上風速、滯后6～10 d也會增加結(jié)核性胸膜炎的發(fā)病,而1～4 m/s風速在所有滯后時段對應的相對危險度≤1,具有減小發(fā)病風險的作用[39]。近10年來,攀枝花地區(qū)風速在1～4 m/s的天氣占比可達75.1%,年均各月風速均在其內(nèi),在該風速范圍內(nèi),有利于抑制該病發(fā)病。

圖3 攀枝花地區(qū)平均風速及其滯后效應對結(jié)核性胸膜炎患病人數(shù)的影響

在調(diào)整時間長期趨勢、節(jié)假日和星期幾效應后,發(fā)現(xiàn)溫濕效應對中青年和老年人發(fā)病影響存在著較大的差異(圖4):中青年發(fā)病主要響應高溫高濕、高溫低濕、低溫低濕,尤其在低溫低濕下的發(fā)病風險更高;而老年人主要在低溫高濕、高溫低濕天氣下發(fā)病風險較高。

圖4 年齡分層的結(jié)核性胸膜炎患病人數(shù)對溫-濕協(xié)同效應的響應曲面

2.3.2 流感

氣溫對流感發(fā)病的影響如圖5所示。流感對氣溫的響應呈倒“V”型。14℃以下、lag1-10d時,流感發(fā)病風險較高,即低溫是流感患者多的主要原因,這與上兩節(jié)結(jié)果對應。而攀枝花地區(qū)2018-2019年來最低日平均氣溫僅為9.8℃,非常適宜國內(nèi)其他寒冷地區(qū)的流感易感或患感人群前來攀枝花利用相對溫和的氣溫進行療養(yǎng)?！笆孢m閾值”[39]內(nèi)(21℃ ～28℃),RR約為1,流感發(fā)病風險低,在該最適氣溫段內(nèi),有利于抑制流感發(fā)病。而在高溫天氣下,就診當天該病有弱的發(fā)病風險,但置信水平低,未通過顯著性檢驗?？烧J為,攀枝花地區(qū)流感發(fā)病具有低溫滯后性(1～10 d),發(fā)病最長滯后期10 d。流感在冬季易發(fā),但攀枝花地區(qū)冬季的日均日照時數(shù)比全國其他地區(qū)多出0.7～5.8 h,“暖冬”特點在全國范圍內(nèi)僅次于海南、臺灣省和西雙版納州[40],非常適宜全國大部分地區(qū)在冬季最冷的時間來攀枝花規(guī)避流感發(fā)病的風險。

圖5 攀枝花地區(qū)平均氣溫與流感患病人數(shù)的暴露響應關(guān)系及其剖面圖

考慮到氣溫影響下流感發(fā)病的最長滯后期以及滯后期長模型易過擬合,在滯后10 d后的高濕天氣條件下的高流感發(fā)病風險不作主要分析(圖6)。風速在2.7 m/s以上,lag0.5-3 d時對流感發(fā)病的影響是最高的,隨時間后延1 d,風速對流感發(fā)病的影響逐漸降低至消失。同樣,在風速小于2.7 m/s時,其對流感發(fā)病無影響,即為可抑制該病發(fā)病的風速條件。

圖6 攀枝花地區(qū)平均風速及其滯后效應對流感患病人數(shù)的影響

不同年齡分層的流感主要患病人群(少兒和中青年)均在低溫低濕天氣易患流感(圖7),且少兒的發(fā)病風險最高。

圖7 年齡分層的流感患病人數(shù)對溫-濕協(xié)同效應的響應曲面

2.3.3 腹瀉

腹瀉患病人數(shù)與氣溫的暴露-響應關(guān)系如圖8所示,可以看出,該病發(fā)病響應25℃以上的高溫,溫度越高,越易發(fā)病,在lag1-4 d高溫側(cè)(30℃以上)腹瀉發(fā)病可能性高,且通過了95%的置信水平檢驗;而低溫(10℃以下)、lag2-3 d時,腹瀉發(fā)病風險相對較低,lag4d以后所有氣溫段的效應不顯著。在人體感覺較為舒適的氣溫段(15℃ ～25℃)時,RR在1附近浮動,腹瀉易感人群發(fā)病可能性低。因此可認為氣溫對腹瀉作用的最長滯后期為4 d,高溫危害性大。而攀枝花地區(qū)最熱月在5月,月均氣溫僅27.0℃,在全國大部分地區(qū)處于炎熱的“三伏天”時,攀枝花地區(qū)則溫暖舒適,該病脆弱人群可借助其“夏無酷暑”的獨特氣溫條件進行療養(yǎng)。

圖8 攀枝花地區(qū)氣溫效應對腹瀉患病人數(shù)影響及其剖面圖

不同水平風速其效應在之后維度上的變化差異較大,風速偏高或偏低均能顯著增大發(fā)病風險[21]。就診當天高風速側(cè)(4 m/s以上)立刻體現(xiàn)出高的發(fā)病風險,隨著時間后延到2 d后開始衰減,在 lag4-12 d,3 m/s以上的風速開始影響腹瀉患者發(fā)病,但發(fā)病風險弱于 lag0-2 d的高風險;在1 m/s以下的低風速側(cè),lag1 d以后有腹瀉發(fā)病風險,且滯后時間較長,但由于攀枝花地區(qū)3 m/s以上風速出現(xiàn)頻次低,僅為3.8%,因此更需要防護低風速的不良影響。而1～3 m/s的風速對腹瀉發(fā)病影響不大,且在10年內(nèi)占比很大,因此攀枝花地區(qū)其得天獨厚的風速條件對腹瀉患者有利。

圖9 攀枝花地區(qū)平均風速及其滯后效應對腹瀉患病人數(shù)的影響

另外,腹瀉主要患感人群(少兒和中青年腹瀉患者)對溫濕協(xié)同作用的響應也不同(圖10)。少兒在低溫高濕和高溫低濕情況下腹瀉發(fā)病可能性相對較大,而中青年主要在高溫高濕天氣發(fā)病風險偏高。

圖10 年齡分層的腹瀉患病人數(shù)對溫-濕協(xié)同效應的響應曲面

2.3.4 痢疾

圖11為氣溫與痢疾患病人數(shù)的暴露響應關(guān)系,可以看出,痢疾在23℃以上就診當天有即時發(fā)病的風險,且風險較高,隨時間后延,lag1-20 d發(fā)病風險有所減弱,但發(fā)病人數(shù)仍較多,說明此溫度最能增加發(fā)病危險性,效應顯著且影響持久。低溫段(10℃以下)在滯后4-20 d有弱發(fā)病風,但置信水平低。低溫對痢疾的影響明顯低于高溫效應,lag20 d后的弱發(fā)病風險,考慮到滯后日數(shù)較長或模型存在過擬合等因素后[37],暫不作分析。在最適氣溫范圍內(nèi) (20℃ ～23℃),氣溫對痢疾發(fā)病的影響低。痢疾發(fā)病最長滯后期可視為20 d,高溫即時效應(23℃以上)最強,置信水平高。同理,攀枝花地區(qū)也適合全國大部分地區(qū)痢疾易感人群在炎熱的夏季前來規(guī)避風險。

圖11 攀枝花地區(qū)平均氣溫與痢疾患病人數(shù)的暴露響應關(guān)系及其等值線圖

由平均風速及其滯后性與痢疾發(fā)病的關(guān)系(圖12)可知,在小于1.3 m/s的風速就診當天即出現(xiàn)危險性,隨時間后延,RR＜1,但在lag10-20 d,低風速效應再次出現(xiàn),痢疾發(fā)病人數(shù)隨之增加。在20 d后的風速效應置信水平低,不作主要分析。另外,在1.6～2 m/s風速、lag5-10 d的時段具有一定的危險性。值得注意的是,1.3～1.6 m/s和2～3 m/s風速的RR在整個滯后時段始終在1附近,置信度較高,說明適度的風速對痢疾發(fā)病并無影響[35],適宜該病康養(yǎng)。在較大的風速(＞4 m/s)對痢疾的影響很低,但攀枝花地區(qū)出現(xiàn)頻次極低,結(jié)論僅供參考。

圖12 攀枝花地區(qū)平均風速及其滯后效應對痢疾患病人數(shù)的影響

從主要患感人群對溫濕效應的響應可以看出(圖13),少兒在高溫中濕(40-60%)、高溫高濕時痢疾發(fā)病風險高,而中青年在高濕側(cè)的整個溫度段內(nèi)痢疾發(fā)病風險很高,尤其是高溫高濕天氣條件下發(fā)病風險更高。

圖13 年齡分層的痢疾患病人數(shù)對溫-濕協(xié)同效應的響應曲面

2.3.5 手足口病

平均氣溫與手足口病患病數(shù)的影響如圖14所示,在15℃～23℃最適氣溫段內(nèi),氣溫對手足口病的發(fā)病影響低。23℃以上,RR隨日平均氣溫升高而增大,手足口病發(fā)病具有即時性且在高溫段增幅明顯,在lag4-8 d時,患病人數(shù)也有所增加。而lag13后高溫效應的出現(xiàn)因考慮到較長的滯后期,不作分析。低溫效應未通過顯著性檢驗。手足口病發(fā)病最長滯后期為8 d,易受高溫影響,符合病種發(fā)病規(guī)律。

圖14 攀枝花地區(qū)平均氣溫與手足口病患病人數(shù)的暴露響應關(guān)系及其剖面圖

風速對手足口病發(fā)病的影響見圖15,在0.5～3 m/s風速危險度較小,在整個滯后期RR=1,說明適度或較低的風速對手足口病發(fā)病無影響。鑒于攀枝花地區(qū)0.5 m/s以下和3 m/s以上風速出現(xiàn)頻次極低以及較長滯后期內(nèi)混雜因素的影響,極端風速對手足口病發(fā)病的影響幾乎可以忽略不計,則攀枝花地區(qū)的風速條件整體上是適合手足口病易感或患感人群康養(yǎng)的。由圖16可知,主要易感人群(少兒)手足口病發(fā)病響應高溫高濕天氣,在此天氣下,需提高警惕。

圖15 攀枝花地區(qū)平均風速及其滯后效應對手足口病患病人數(shù)的影響

圖16 少兒手足口病患病人數(shù)對溫-濕協(xié)同效應的響應曲面

2.3.6 滯后效應與協(xié)同作用小結(jié)

根據(jù)2010-2019年攀枝花地區(qū)氣溫、風速及溫-濕協(xié)同作用對當?shù)?種傳染病的影響(表4)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):結(jié)核性胸膜炎和流感(呼吸系統(tǒng)疾病類)在21℃ ～23℃時發(fā)病風險低,兩者氣溫最長滯后期相近,這與常見病發(fā)病特征有共性[21,27];1～2.7 m/s是最不利于該類傳染病發(fā)病的風速條件;中青年在低溫低濕條件下易患感此類傳染病。呼吸系統(tǒng)疾病類傳染病發(fā)病響應低溫,攀枝花“冬暖”突出,適宜人們在冬季來攀枝花規(guī)避健康風險。腹瀉發(fā)病的最長滯后期相對痢疾短。在20℃～23℃時不易感腹瀉和痢疾(消化系統(tǒng)疾病類),但當氣溫高于25℃時,其危險度隨氣溫升高而增加[35];在1.3～1.6 m/s或2～3 m/s的風速對該類傳染病發(fā)病無影響;少兒和中青年均在高溫高濕結(jié)合時患這兩種傳染病的可能性高,這與其高發(fā)期在夏季的結(jié)果一致。少兒手足口病發(fā)病主要具有即時效應且響應高溫高濕的天氣條件。消化系統(tǒng)類傳染病和手足口病發(fā)病響應高溫,而攀枝花地區(qū)“夏無酷暑”,適宜人們在夏季來攀枝花規(guī)避高溫帶來的傳染病發(fā)病風險。

表4 氣溫、風速及溫-濕協(xié)同作用對攀枝花地區(qū)主要傳染病的影響

受濕度、風速等多種因素的影響,體感最舒適的溫度在四季略有差別(夏季:21℃ ～26℃,冬季:18℃～23℃)[23],溫度為21℃ ～23℃、風速在1.3～1.6 m/s及2～2.7 m/s時,是5類傳染病發(fā)病風險低的溫度、風速閾值,也恰是體感最舒適的范圍,人們可在該溫、濕度環(huán)境下康養(yǎng)。

3 結(jié)論與討論

2010-2019年攀枝花地區(qū)5種主要傳染病中,結(jié)核性胸膜炎主要高發(fā)于中青年和老年人,少兒是腹瀉、流感、痢疾和手足口病的主要敏感人群,其次是中青年。結(jié)核性胸膜炎、流感(呼吸系統(tǒng)疾病類)在冬春季患病人數(shù)多,而痢疾、腹瀉(消化系統(tǒng)疾病類)以及手足口病均是夏季高發(fā),且腹瀉在初冬時也易發(fā)病。

氣象要素與傳染病發(fā)病相關(guān)性顯著。其中結(jié)核性胸膜炎患病人數(shù)與氣壓顯著負相關(guān),流感患病人數(shù)與氣壓呈正相關(guān)關(guān)系,與氣溫、風速和雨量顯著負相關(guān),且與最低氣溫的負相關(guān)程度最強;腹瀉、痢疾患病人數(shù)均與平均氣溫、最高氣溫、平均氣壓、最高氣壓顯著正相關(guān),與相對濕度呈顯著負相關(guān)關(guān)系,其中痢疾與風速也顯著正相關(guān);手足口病患病人數(shù)與氣溫、風速、雨量和相對濕度呈正相關(guān)關(guān)系,與氣壓負相關(guān)性顯著。

綜合氣溫、風速與攀枝花5種傳染病的暴露-響應關(guān)系以及溫濕協(xié)同作用對不同年齡段主要患感人群的影響發(fā)現(xiàn):

(1)結(jié)核性胸膜炎和流感在氣溫為21℃ ～23℃時不易發(fā)病,兩種疾病的最長滯后期分別為12 d和10 d,結(jié)核性胸膜炎主要在高溫滯后1～3天時發(fā)病風險高,而流感主要在低于閾值氣溫、滯后1～10 d時,相對危險度大,發(fā)病風險高。1～2.7 m/s是最不利于兩者發(fā)病的風速條件。中青年、少兒群體發(fā)病均響應低溫低濕效應。

(2)腹瀉和痢疾在氣溫20℃ ～25℃、風速在1.3～1.6 m/s或2～3 m/s時不易發(fā)病。腹瀉最長滯后期4 d,在高溫滯后1～4 d或低溫滯后1～3 d的天氣下發(fā)病風險高,而痢疾發(fā)病主要具有高溫即時效應,在滯后1～20 d的高發(fā)病風險同樣需要高度重視。主要患感人群(少兒和中青年)在高溫高濕時發(fā)病風險高。

(3)手足口病滯后期最長可達8天,少兒發(fā)病響應高溫高濕的天氣條件,在風速為0.5～3 m/s時不易發(fā)病。

病原體能否存活和病原體的致病力是致病的關(guān)鍵[41-44],氣溫、風速等氣象要素可以通過作用于病原體或易感人群來影響傳染病發(fā)病[45-46]。在最舒適氣溫、風速段內(nèi)(21℃ ～23℃、1.3～1.6 m/s及 2～2.7 m/s),5種傳染病發(fā)病風險均最低,說明該時段最有利于人們進行氣候康養(yǎng)和疾病療養(yǎng)。而5種傳染病易感人群可在在傳染病高發(fā)期間利用攀枝花地區(qū)獨特的氣候條件進行康養(yǎng),降低傳染病發(fā)病可能。此外,當平均氣溫偏離舒適閾值時,由于其冷效應或熱效應[31],傳染病發(fā)病風險會顯著增加,這對呼吸、消化系統(tǒng)疾病同樣造成類似的影響[35,47],正面說明了呼吸、消化系統(tǒng)疾病中傳染病與常見慢性病發(fā)病機制具有共性。由于不同年齡段的患感人群對傳染病發(fā)病的響應存在明顯差異,在疾病高發(fā)期和易感人群所敏感的天氣出現(xiàn)時,有關(guān)部門應及時告知公眾做好應對措施,并有針對性地實施布控降低傳染病發(fā)病可能。

致謝:感謝2020年度第一批攀枝花市市級科技計劃項目(2020ZX-6-2);2020年度第三批攀枝花市市級科技計劃項目(2020CY-S-5)對本文的資助