翁源地区上呼吸道感染与气象因子的关系分析

2022-10-26何龙敏林青黄爱民何蕊

广东气象 2022年5期

何龙敏，林青，黄爱民，何蕊

（翁源县气象局，广东翁源 512600）

当天气发生剧烈变化时，人体的免疫能力和身体机能很容易发生功能障碍，人就会生病。目前有学者开展了气象要素对周围性神经麻痹、脑卒、其他感染性腹泻等疾病发病的影响［1-4］。上呼吸道感染（简称“上感”）是人们日常生活中的常见病，是由各种病原引起的鼻、咽、喉部的炎症，常称感冒。天气突变、昼夜变化、季节变化、气温、湿度、气温日较差、风速等气象条件的变化和大气中PM10、SO2等环境因子都是诱发上感和导致病情恶化的重要因素［5-6］。研究指出上感与湿度关系最密切，支气管哮喘及自发性气胸与湿度、温度关系密切［7］。刘新超等［8］认为气象要素对儿童呼吸系统疾病的影响有显著的滞后性，冷空气影响是诱发呼吸道疾病的主因之一；罗晓玲等［9］发现广州夏季上感发病人数高于其他季节，与人们的感性认识并不一致；陈晓红等［10］指出，安徽合肥2月前后上感发病人数相对较少，8—10月明显增多；张鸿雁等［11］认为湖北武汉上感发病人数夏半年明显多于冬半年，并且7月上旬最多。陈正洪等［12-13］认为，湖北武汉上感多集中在5—7月份。

鉴于气象、环境条件均对呼吸道疾病发病影响显著，本研究拟探讨上呼吸道感染发病人数变化特征及其与气象因子的关系，并利用逐步回归方法建立逐日发病人数的预报模式，以期减轻医疗部门就诊压力、为广大民众（尤其是易感人群）对于相关疾病的预防提供参考，拓宽气象服务领域。

1 资料与方法

本研究选用翁源县龙仙镇、新江镇人民医院2017年3月1日—2019年12月31日的上呼吸道感染发病人数资料和同期气象资料。对上呼吸道感染发病人数做标准化处理，即A′i＝（Ai-

2 结果与分析

2.1 上呼吸道感染发病人数变化特征

1）月季变化。

统计可知，秋季感染上呼吸道疾病的人数最多，占全年的29.0%；其次是春季和冬季，分别占28.7%和25.2%；夏季最少，占全年的17.1%，这和刘新超等［8］的研究结果一致。这是因为经过炎热的夏天，进入初秋，气温骤降，易引起呼吸道疾病；冬季天气寒冷，人们户外活动减少，呼吸道黏膜抵抗力低，易感染呼吸道疾病；春季，气候多变，空气潮湿温暖，有利于流感病毒等传播。

从月份上来看，上呼吸道感染发病人数1—2月呈下降趋势，在3月达到一个峰值，占全年的10.4%，之后逐渐减少，在8月达到全年一个谷值，仅占全年的3.8%，之后又逐渐增多，在12月份达到全年的最高值，占全年的11.7%。这表明，1、3—5、10—12月是翁源上呼吸道感染的3个高发期。

图1 上呼吸道感染逐月发病人数占全年发病人数的百分比

2）年龄分布和性别特征。

将年龄段分为婴幼儿期（0～6岁）、少儿期（6～12岁）、青壮年期（12～45岁）、中老年期（45岁以上），统计4个年龄段上呼吸道感染发病人数的逐月变化（表1）。

表1 各年龄段和不同性别的逐月上呼吸道感染发病人数占全年发病人数的百分比 %

结果表明，各个月份都是0～6岁婴幼儿期发病人数最多，累计占全年人数的51.5%；其次是6～12岁少儿期，累计占全年人数的18.3%，相比婴幼儿下降显著，下降了33.2%；12～45岁青壮年和45岁以上中老年的发病人数差不多，分别全年人数的14.8%和15.5%。上呼吸道感染发病人数与年龄成反比关系，说明年龄越小，越容易患上上呼吸道感染疾病，这可能与儿童抵抗力差有关系。

在性别方面，各个月份中，男性的发病人数均高于女性，累计发病人数占全年的百分比分别为54.9%和45.1%，这表明男性比女性更容易患上呼吸道感染。

2.2 上呼吸道感染发病人数与气象条件的关系

通过以上分析可知上呼吸道感染存在季节变化特征，这表明气象条件对呼吸系统有一定的影响。同时结合目前有关呼吸道疾病的气象医学研究表明呼吸道疾病发病与气温、日照时数、湿度、降水等气象条件对呼吸道疾病的影响存在一定的滞后性［14-16］。为此，本研究在分析上呼吸道感染发病人数与气象因子的关系时计算了上呼吸道感染发病人数与当天和前1～7 d的气象因子的相关系数。

表2为上呼吸道感染发病人数与气象因子的相关系数。从表2中可以看出：（1）上呼吸道感染发病人数与气温、日08：00雨量、相对湿度、日照时数呈负相关，与气压、最低能见度呈正相关；（2）除了前1～2 d的日照时数与上呼吸道感染发病人数的相关系数没有通过0.05的显著性检验外，其余的气象因子均通过了0.05的显著性检验。其中上呼吸道感染发病人数与气温、气压的相关关系最为显著，气温与上呼吸感染发病人数的相关系数≤-0.39，气压与上呼吸道感染发病人数的相关系数≥0.54；（3）日平均气温、日最高气温、日平均气压、日最高气压、日最低气压的最大相关系数均在前3 d，日最低气温、日08：00雨量、相对湿度、最低能见度的最大相关系数均在前2 d，而日照时数的最大相关系数出现在前7 d，这表明绝大多数气象因子对上呼吸道感染具有明显的滞后性，滞后性均为2～3 d，但日照时数对上呼吸道感染影响更加滞后，滞后7 d。

表2 上呼吸道感染发病人数与气象因子的相关系数1）

以上结果表明，气象因子对上呼吸道感染具有显著的影响，且影响具有2～3 d的滞后性。其中气温和气压对上呼吸道感染影响最为显著，气温为显著负相关，气压为显著正相关。为进一步探讨气温、气压与上呼吸道感染发病的关系，将发病人数做标准化处理后与气温、气压分别制作散点分布图来判别（图2）。

图2 平均气温（a）和平均气压（b）与上呼吸道感染发病人数的散点分布

从图2a可以看出，上呼吸道感染发病人数与平均气温有很好的相关性，随着平均气温的升高，发病人数逐渐减少，当平均气温为6～20℃时，上呼吸道感染发病人数明显增多（通过0.01的显著性检验），这也进一步表明了上呼吸道感染发病的季节性，当平均气温在6～20℃时，翁源处于秋至春季节，这与2.1节所分析的结论一致。对于上呼吸道感染发病人数与平均气压的关系（图2b），随着气压的升高，发病人数呈显著下降趋势（通过0.01的显著性检验），当平均气压在993～1 008 hPa时，上呼吸道感染发病人数显著增多。

综合图2来看，当气温低、气压高时，上呼吸道感染发病人数多，这与冷空气活动有关。冷空气活动时，日平均气温大幅下降，前后两日的日平均气温温差较大。当气温下降时，鼻腔局部血管收缩，一些抵抗病毒的免疫物质如免疫球蛋白明显减少，有利于病毒的入侵，进而引发上呼吸道感染。

2.3 上呼吸道感染发病人数等级预测与应用

利用逐步回归方法，挑选出对上呼吸道感染发病具有显著影响的气象因子，建立上呼吸道感染逐日发病人数（Y）的预报方程：

其中，X1为前第3天的日平均气温（℃）；X2为前第3天的日最高气温（℃）；X3为前第2天的日最低气温（℃）；X4为前第3天的日平均气压（hPa）；X5为前第3天的日最高气压（hPa）；X6为前第3天的日最低气压（hPa）；X7为前第2天的降水量（mm）；X8为前第2天相对湿度（%）；X9为前第2天的最低能见度（km）；X10为前第7天的日照时数（h）。

本研究将预报量划分为5个等级（表3）。

表3 上呼吸道感染逐日发病人数等级划分

对于预报方程的预报效果，选取2017年7月及2018、2019年的1和7月的资料来进行检验（表4），从表4中可以看出，上呼吸道感染发病人数的逐日预报值与实际值同级在32.3%以上，最高达38.7%，预报历史回代率都在83.9%以上，最高达到93.5%。其中2020年1月同级在41.9%，试报准确率达到了96.8%。由此可见，所建立的预报方程对上呼吸道感染发病具有较好的预报能力。