气象因素对人群健康影响的研究进展

容祖华，曾韦霖，刘 涛

气候变化是21世纪人类面临的最大健康威胁[1]。在全球气候变化的背景下，1951—2018 年，我国地表的年平均气温显著上升，增温速率为0.24℃/10 y[2]。美国国家海洋和大气管理局监测显示，2019年6 月，全球平均气温达到16.45℃，是140 年来的同月最高[3]。据估计，人类活动导致的全球变暖比工业化前高出约1.0℃。如果全球变暖以目前的速度继续增长，2030—2052 年间增温将可达到1.5℃[4]。气候变化所引起的地表平均温度升高、降水规律改变以及极端气象事件的强度及频率增加，将严重威胁人类的生命健康。

近年来，国内外开展了大量气候变化或气象因素对人群健康影响的研究。研究气候变化背景下气象因素对人群健康的影响将有助于更好地应对气候变化。本文总结了气象因素对人群健康影响相关研究的进展，希望有助于今后开展更加深入的研究。

1 气象因素对人群死亡的影响

世界卫生组织报告，气候变化是造成人群超额死亡的重要原因之一。预计2030—2050 年间，气候变化每年造成超额死亡人数约25 万人[5]。在我国，最低死亡率气温（适宜温度）大约为23.8℃，而高温和低温均可增加人群的死亡风险[6]。根据我国不同地区多个城市的研究发现，气温与死亡的关系呈U型或倒J型曲线[7-9]。全人群死亡中的11.00%是由气温造成的，其中绝大多数是由寒冷导致[10]，而低温比高温带来的死亡风险更高[10-11]。

极端温度对死亡的影响更大，其中热浪的效应比较迅速[12-13]，而寒潮效应持续时间较长，会带来更大的死亡风险[14]。温度与死亡的关系具有明显的地域差异性[7]。个体和社区层面因素对气温的健康效应也有修饰作用。在个体水平，年龄、性别、患病情况和死亡地点是重要的修饰因素；在社区层面，社会经济水平、卫生服务水平、纬度等因素是重要的修饰因素[11]。

2 气象因素对传染病发病的影响

气象因素通过影响传染病的病原体、宿主、媒介和易感人群改变传染病流行的模式、频率和强度。流感是一种气象敏感疾病[15]，其发病与气温、相对湿度、气压等因素都有关系[16]。其中气温和湿度是影响流感流行最为重要的两个因素。气温和湿度越低，流感发生的风险越大[17-19]。

气象因素在肠道传染病流行过程中起到重要作用。气温会直接影响环境中病原体的复制和存活；降雨可能会影响饮用水被污染的程度和频率；天气变化也会改变民众的活动及饮食习惯，从而直接或间接影响肠道传染病的传播[20]。气温高、相对湿度高、降水增多等因素与感染性腹泻的发病相关[21-22]。例如：降雨量每增加1 mm，细菌性痢疾的发病增加0.22%[23]；洪涝的持续时间每增加1 d，细菌性痢疾的发病率将增加8%[24]。在手足口病的研究中也发现温度升高、洪涝、台风等因素会提高发病风险[25-29]。

气象因素也会影响登革热、寨卡病毒病、疟疾等虫媒传染病的传播。降雨变化导致地表水量、植被量及宿主数量的变化，从而引起虫媒传染病传播方式的改变。登革热流行与天气变化及厄尔尼诺南方涛动明显相关。登革热的发病率与气温呈正向的近似线性关系或U 型关系[30-31]。广州登革热的发生与上月的最低温度、上月的平均相对湿度、当月的平均相对湿度正相关[32]。气温上升可加速蚊虫繁殖和病毒复制，湿度升高则可增加蚊虫的存活率和延长叮咬时间，从而增加人群的发病风险[33]。气温、降雨等气象因素与人口密度等社会经济因素的合并作用比单一因素的作用更大[21]。预测评估表明，气候变暖可使登革热等传染病的传播风险增加、传播季节延长，以及向高纬度和高海拔地区扩散[34]。

另外，气象因素还可影响钩端螺旋体病、肾综合征出血热、发热伴血小板减少综合征、流行性腮腺炎、血吸虫病等传染病的发病风险，并可使某些静息多年的传染病重新暴发[35-36]。

3 气象因素对非传染性疾病的影响

极端低温、高温、温差过大等因素可扰乱人体正常的热平衡调节，从而引起不适、疾病或死亡。有研究发现，在高温情况下，温度每上升1℃，心血管疾病和呼吸系统疾病死亡率分别上升3.02%和4.64%[37]。心脑血管疾病的发病还与日温差呈正相关[38]。气温每降低1℃，收缩压升高1.3 mmHg，舒张压升高0.6 mmHg。寒潮刺激使心率、全血粘度、肾上腺素、去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ等上升，致使血压升高，并在寒潮影响结束后还不能恢复正常。因此，高血压患者常因寒冷导致血压急剧上升而发生脑卒中[39-41]。

呼吸系统疾病与气温有着密切的关系。气温变异可使人群发病风险增加。香港一项人群队列研究发现：冬季温度每上升1℃，呼吸系统疾病、肺炎和慢性阻塞性肺疾病入院率的风险分别为1.20、1.15和1.41 倍[42]。冷空气的暴露可增加下呼吸道粒细胞和巨噬细胞的数量，从而诱发气道炎症，增加气道的通透性，最终加重哮喘患者的支气管痉挛[43]。

极端气象事件也可增加循环和呼吸系统疾病等非传染性疾病的发病风险[44]。台风除了直接造成人员伤亡外，还通过损毁住所和医疗卫生设施、污染水源、粮食减产等间接影响人群健康。灾后监测系统统计显示，台风“海燕”登陆后门诊增加最多的疾病分别为高血压和哮喘[45]。2012 年飓风Sandy登陆美国新泽西州，两周内心肌梗死发病率比前5年同期增加了22%，30 d 内死亡率增加了31%，卒中发生率上升7%[46]。

除了台风，洪涝、干旱、野火、沙尘暴等极端气象事件也会增加气候敏感性疾病的发病。洪涝可能导致心血管疾病尤其是缺血性心脏病的死亡风险增大[47]。干旱造成空气中过敏原、粉尘、污染物的长期积累，可导致急性和慢性呼吸系统疾病加剧[43]。呼吸系统疾病患者、心血管系统疾病患者、中老年人、儿童、孕妇、胎儿等敏感人群易受到野火烟雾的影响[48]。沙尘暴的暴露与急性心肌梗死的发生高度相关（OR=1.46%），对慢性肾病病人的风险更高（OR=2.45%）[49]。

4 气象因素对精神心理健康的影响

气象因素与精神心理健康有关。最为直接的表现是极端气象事件会造成受灾人群的近期和远期创伤性心理反应，包括创伤后应激障碍（PTSD）、抑郁、焦虑、恐惧、自杀等；间接影响有社会、家庭、环境的破坏，财产和健康损失等，如亲属逝世、身体残疾、无助感、被迫搬迁、移居等[50-51]。

2010 年，济南市的4 次热浪事件均使当地居民因心理疾病就诊的人次明显增加[52]。2005 年的飓风卡特里娜使受灾居民的心理健康问题增加约4%[53]。对1995—1999 年洞庭湖洪灾区研究发现，PTSD 患病率高达30.9%[54]；另一项对松花江洪涝受灾人群的调查发现，调查人群中焦虑症状阳性率（63.93%）和焦虑伴抑郁阳性率（53.51%）均显著高于对照组（分别为41.12%和25.95%）[55]。在韩国，沙尘暴的暴露使居民自杀率提高13%；遭受长时间或高强度的沙尘暴时，自杀率提高至19.8%和

17.0%[56]。

5 气象因素对特殊人群健康的影响

孕妇、老年人、儿童、户外工作者等人群较容易受到不良气象因素的影响。研究发现，气温变化与孕期并发症（妊娠期高血压、子痫）及不良妊娠结局（早产、低出生体重）有关[57]。例如，与夏季相比，孕妇在气温较低的冬季（AOR=1.40）或春季（AOR=1.47）分娩更易发生妊娠高血压[58]。Meta分析显示，先兆子痫、子痫惊厥的发生风险从最寒冷的出生月份逐渐到最温暖的出生月份逐渐下降。高温和低温均与早产发生有关。一月份和六月份是早产发生风险最高的月份，高温热浪可导致早产发生风险增加13%~100%[61]。

老年人的体温调节功能低、血液粘度增加、出汗阈值升高等特点使得温度对老年人的健康影响往往高于人群平均水平。流行病学调查发现：高温下，每升高1℃，65 岁以上老年人心血管、脑血管和呼吸系统疾病死亡率分别增加3.44%、1.40%和3.60%；低温下，温度每降低1℃，65 岁以上老年人心血管疾病和呼吸系统死亡率上升1.66%和2.90%[13,37,60]。此外，老年人也是热相关精神疾病的高危群体。高温热浪期间，老年人发生精神疾病的风险是年轻人的3.034 倍[61]。

儿童正处在生长发育期，体温调节、免疫防御及自我防护意识等身体机能以及卫生知识尚不能支持其面对变化较大的气候事件。气候变化会使儿童更容易患上疟疾、登革热、腹泻、下呼吸道感染、营养不良等疾病，极端气象事件更会造成儿童的发病率和死亡率增加[64]。台风、暴雨、洪涝等极端气象事件带来的气温骤变、阴雨连绵、居住环境恶劣、心理压力等因素致使儿童抵抗力下降，加之计划免疫工作的中断，使呼吸道和虫媒传染病的发病率上升[44,63-64]。

气候变暖直接增加了职业人群的热暴露。研究发现：在广州，高温与工伤的发生有关，归因于高温的工伤事件数约占总工伤事件数的4.8%[65]。另一项广州的调查发现，与室内雇员相比，室外工人更有可能出现尿路结石，户外喷漆工人、冶炼工人、焊接工、安全生产和质检员的相对风险分别是4.4、4.0、3.7 和2.7[66]。此外，户外劳动者也是患热相关精神疾病的高危群体，济南市室外工人在热浪期间发生精神疾病的风险是室内群体的1.714 倍[61]。

6 气象因素健康影响的研究展望

目前，国内外开展了大量气象因素对健康影响的研究。但也存在不少问题。为了更好地适应气候变化，建议今后加强如下研究：①整合多源数据，更加全面地筛选气候敏感性疾病和脆弱人群，为适应气候变化提供基础数据；②在更大的空间区域分析气象因素影响健康的区域分异规律，为采取符合地方特色的适应措施提供科学依据；③进行多学科科技攻关，研究气象异常的早期预测预警技术，为健康预警提供技术支撑。