氣象因素對人群健康影響的研究進展

容祖華，曾韋霖，劉 濤

氣候變化是21世紀人類面臨的最大健康威脅[1]。在全球氣候變化的背景下，1951—2018 年，我國地表的年平均氣溫顯著上升，增溫速率為0.24℃/10 y[2]。美國國家海洋和大氣管理局監測顯示，2019年6 月，全球平均氣溫達到16.45℃，是140 年來的同月最高[3]。據估計，人類活動導致的全球變暖比工業化前高出約1.0℃。如果全球變暖以目前的速度繼續增長，2030—2052 年間增溫將可達到1.5℃[4]。氣候變化所引起的地表平均溫度升高、降水規律改變以及極端氣象事件的強度及頻率增加，將嚴重威脅人類的生命健康。

近年來，國內外開展了大量氣候變化或氣象因素對人群健康影響的研究。研究氣候變化背景下氣象因素對人群健康的影響將有助于更好地應對氣候變化。本文總結了氣象因素對人群健康影響相關研究的進展，希望有助于今后開展更加深入的研究。

1 氣象因素對人群死亡的影響

世界衛生組織報告，氣候變化是造成人群超額死亡的重要原因之一。預計2030—2050 年間，氣候變化每年造成超額死亡人數約25 萬人[5]。在我國，最低死亡率氣溫（適宜溫度）大約為23.8℃，而高溫和低溫均可增加人群的死亡風險[6]。根據我國不同地區多個城市的研究發現，氣溫與死亡的關系呈U型或倒J型曲線[7-9]。全人群死亡中的11.00%是由氣溫造成的，其中絕大多數是由寒冷導致[10]，而低溫比高溫帶來的死亡風險更高[10-11]。

極端溫度對死亡的影響更大，其中熱浪的效應比較迅速[12-13]，而寒潮效應持續時間較長，會帶來更大的死亡風險[14]。溫度與死亡的關系具有明顯的地域差異性[7]。個體和社區層面因素對氣溫的健康效應也有修飾作用。在個體水平，年齡、性別、患病情況和死亡地點是重要的修飾因素；在社區層面，社會經濟水平、衛生服務水平、緯度等因素是重要的修飾因素[11]。

2 氣象因素對傳染病發病的影響

氣象因素通過影響傳染病的病原體、宿主、媒介和易感人群改變傳染病流行的模式、頻率和強度。流感是一種氣象敏感疾病[15]，其發病與氣溫、相對濕度、氣壓等因素都有關系[16]。其中氣溫和濕度是影響流感流行最為重要的兩個因素。氣溫和濕度越低，流感發生的風險越大[17-19]。

氣象因素在腸道傳染病流行過程中起到重要作用。氣溫會直接影響環境中病原體的復制和存活；降雨可能會影響飲用水被污染的程度和頻率；天氣變化也會改變民眾的活動及飲食習慣，從而直接或間接影響腸道傳染病的傳播[20]。氣溫高、相對濕度高、降水增多等因素與感染性腹瀉的發病相關[21-22]。例如：降雨量每增加1 mm，細菌性痢疾的發病增加0.22%[23]；洪澇的持續時間每增加1 d，細菌性痢疾的發病率將增加8%[24]。在手足口病的研究中也發現溫度升高、洪澇、臺風等因素會提高發病風險[25-29]。

氣象因素也會影響登革熱、寨卡病毒病、瘧疾等蟲媒傳染病的傳播。降雨變化導致地表水量、植被量及宿主數量的變化，從而引起蟲媒傳染病傳播方式的改變。登革熱流行與天氣變化及厄爾尼諾南方濤動明顯相關。登革熱的發病率與氣溫呈正向的近似線性關系或U 型關系[30-31]。廣州登革熱的發生與上月的最低溫度、上月的平均相對濕度、當月的平均相對濕度正相關[32]。氣溫上升可加速蚊蟲繁殖和病毒復制，濕度升高則可增加蚊蟲的存活率和延長叮咬時間，從而增加人群的發病風險[33]。氣溫、降雨等氣象因素與人口密度等社會經濟因素的合并作用比單一因素的作用更大[21]。預測評估表明，氣候變暖可使登革熱等傳染病的傳播風險增加、傳播季節延長，以及向高緯度和高海拔地區擴散[34]。

另外，氣象因素還可影響鉤端螺旋體病、腎綜合征出血熱、發熱伴血小板減少綜合征、流行性腮腺炎、血吸蟲病等傳染病的發病風險，并可使某些靜息多年的傳染病重新暴發[35-36]。

3 氣象因素對非傳染性疾病的影響

極端低溫、高溫、溫差過大等因素可擾亂人體正常的熱平衡調節，從而引起不適、疾病或死亡。有研究發現，在高溫情況下，溫度每上升1℃，心血管疾病和呼吸系統疾病死亡率分別上升3.02%和4.64%[37]。心腦血管疾病的發病還與日溫差呈正相關[38]。氣溫每降低1℃，收縮壓升高1.3 mmHg，舒張壓升高0.6 mmHg。寒潮刺激使心率、全血粘度、腎上腺素、去甲腎上腺素、血管緊張素Ⅱ等上升，致使血壓升高，并在寒潮影響結束后還不能恢復正常。因此，高血壓患者常因寒冷導致血壓急劇上升而發生腦卒中[39-41]。

呼吸系統疾病與氣溫有著密切的關系。氣溫變異可使人群發病風險增加。香港一項人群隊列研究發現：冬季溫度每上升1℃，呼吸系統疾病、肺炎和慢性阻塞性肺疾病入院率的風險分別為1.20、1.15和1.41 倍[42]。冷空氣的暴露可增加下呼吸道粒細胞和巨噬細胞的數量，從而誘發氣道炎癥，增加氣道的通透性，最終加重哮喘患者的支氣管痙攣[43]。

極端氣象事件也可增加循環和呼吸系統疾病等非傳染性疾病的發病風險[44]。臺風除了直接造成人員傷亡外，還通過損毀住所和醫療衛生設施、污染水源、糧食減產等間接影響人群健康。災后監測系統統計顯示，臺風“海燕”登陸后門診增加最多的疾病分別為高血壓和哮喘[45]。2012 年颶風Sandy登陸美國新澤西州，兩周內心肌梗死發病率比前5年同期增加了22%，30 d 內死亡率增加了31%，卒中發生率上升7%[46]。

除了臺風，洪澇、干旱、野火、沙塵暴等極端氣象事件也會增加氣候敏感性疾病的發病。洪澇可能導致心血管疾病尤其是缺血性心臟病的死亡風險增大[47]。干旱造成空氣中過敏原、粉塵、污染物的長期積累，可導致急性和慢性呼吸系統疾病加劇[43]。呼吸系統疾病患者、心血管系統疾病患者、中老年人、兒童、孕婦、胎兒等敏感人群易受到野火煙霧的影響[48]。沙塵暴的暴露與急性心肌梗死的發生高度相關（OR=1.46%），對慢性腎病病人的風險更高（OR=2.45%）[49]。

4 氣象因素對精神心理健康的影響

氣象因素與精神心理健康有關。最為直接的表現是極端氣象事件會造成受災人群的近期和遠期創傷性心理反應，包括創傷后應激障礙（PTSD）、抑郁、焦慮、恐懼、自殺等；間接影響有社會、家庭、環境的破壞，財產和健康損失等，如親屬逝世、身體殘疾、無助感、被迫搬遷、移居等[50-51]。

2010 年，濟南市的4 次熱浪事件均使當地居民因心理疾病就診的人次明顯增加[52]。2005 年的颶風卡特里娜使受災居民的心理健康問題增加約4%[53]。對1995—1999 年洞庭湖洪災區研究發現，PTSD 患病率高達30.9%[54]；另一項對松花江洪澇受災人群的調查發現，調查人群中焦慮癥狀陽性率（63.93%）和焦慮伴抑郁陽性率（53.51%）均顯著高于對照組（分別為41.12%和25.95%）[55]。在韓國，沙塵暴的暴露使居民自殺率提高13%；遭受長時間或高強度的沙塵暴時，自殺率提高至19.8%和

17.0%[56]。

5 氣象因素對特殊人群健康的影響

孕婦、老年人、兒童、戶外工作者等人群較容易受到不良氣象因素的影響。研究發現，氣溫變化與孕期并發癥（妊娠期高血壓、子癇）及不良妊娠結局（早產、低出生體重）有關[57]。例如，與夏季相比，孕婦在氣溫較低的冬季（AOR=1.40）或春季（AOR=1.47）分娩更易發生妊娠高血壓[58]。Meta分析顯示，先兆子癇、子癇驚厥的發生風險從最寒冷的出生月份逐漸到最溫暖的出生月份逐漸下降。高溫和低溫均與早產發生有關。一月份和六月份是早產發生風險最高的月份，高溫熱浪可導致早產發生風險增加13%~100%[61]。

老年人的體溫調節功能低、血液粘度增加、出汗閾值升高等特點使得溫度對老年人的健康影響往往高于人群平均水平。流行病學調查發現：高溫下，每升高1℃，65 歲以上老年人心血管、腦血管和呼吸系統疾病死亡率分別增加3.44%、1.40%和3.60%；低溫下，溫度每降低1℃，65 歲以上老年人心血管疾病和呼吸系統死亡率上升1.66%和2.90%[13,37,60]。此外，老年人也是熱相關精神疾病的高危群體。高溫熱浪期間，老年人發生精神疾病的風險是年輕人的3.034 倍[61]。

兒童正處在生長發育期，體溫調節、免疫防御及自我防護意識等身體機能以及衛生知識尚不能支持其面對變化較大的氣候事件。氣候變化會使兒童更容易患上瘧疾、登革熱、腹瀉、下呼吸道感染、營養不良等疾病，極端氣象事件更會造成兒童的發病率和死亡率增加[64]。臺風、暴雨、洪澇等極端氣象事件帶來的氣溫驟變、陰雨連綿、居住環境惡劣、心理壓力等因素致使兒童抵抗力下降，加之計劃免疫工作的中斷，使呼吸道和蟲媒傳染病的發病率上升[44,63-64]。

氣候變暖直接增加了職業人群的熱暴露。研究發現：在廣州，高溫與工傷的發生有關，歸因于高溫的工傷事件數約占總工傷事件數的4.8%[65]。另一項廣州的調查發現，與室內雇員相比，室外工人更有可能出現尿路結石，戶外噴漆工人、冶煉工人、焊接工、安全生產和質檢員的相對風險分別是4.4、4.0、3.7 和2.7[66]。此外，戶外勞動者也是患熱相關精神疾病的高危群體，濟南市室外工人在熱浪期間發生精神疾病的風險是室內群體的1.714 倍[61]。

6 氣象因素健康影響的研究展望

目前，國內外開展了大量氣象因素對健康影響的研究。但也存在不少問題。為了更好地適應氣候變化，建議今后加強如下研究：①整合多源數據，更加全面地篩選氣候敏感性疾病和脆弱人群，為適應氣候變化提供基礎數據；②在更大的空間區域分析氣象因素影響健康的區域分異規律，為采取符合地方特色的適應措施提供科學依據；③進行多學科科技攻關，研究氣象異常的早期預測預警技術，為健康預警提供技術支撐。