武漢地區(qū)氣象數(shù)據(jù)與新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)發(fā)病情況的相關(guān)性研究

孔令豪 陶國水 陸曙 孔令晶 彭健 陳冰俊

摘要? 目的：基于武漢市2020年1月20日至2020年2月11日氣象數(shù)據(jù)與COVID-19每日發(fā)病病例，探索氣象因子變化與COVID-19發(fā)病關(guān)系。方法：統(tǒng)計武漢市衛(wèi)生健康委員會從2020年1月20日至2020年2月11日發(fā)布每日新增確診COVID-19病例人數(shù)。采用五日滑動平均法處理每日平均風速、平均氣溫、平均相對濕度、每日降水量。采用散點圖分析和關(guān)聯(lián)性分析計算COVID-19發(fā)病與氣象因素的關(guān)系。結(jié)論：武漢市2020年1月20日至2020年2月11日時段，每日平均氣溫與COVID-19發(fā)病呈正相關(guān)（r氣溫=0.540， P <0.01），當平均氣溫大于6.16 ℃時候，每日COVID-19發(fā)患者數(shù)較多。

關(guān)鍵詞??2019冠狀病毒病肺炎（COVID-19）;疫病;武漢市;氣象因子;傳染病發(fā)病規(guī)律

Correlation between Meteorological Data and Incidence of Coronavirus Disease 2019 in Wuhan

KONG Linghao1，2，TAO Guoshui1，2，LU Shu1，2，KONG Lingjing2，PENG Jian1，2，CHEN Bingjun1，2

（1 Nanjing Traditional Chinese Medicine University Wuxi Affiliated Hospital，Wuxi 214071，China;2 Wuxi Institute of Longsha Medical School，Wuxi 214071，China）

Abstract Objective： To explore the relationship between the changes of meteorological factors and the incidence of Coronavirus Disease 2019（COVID-19） based on weather data of Wuhan and the daily incidence of COVID-19 from January 20，2020 to February 11，2020. Methods： The number of newly confirmed COVID-19 cases daily released by Wuhan Municipal Health Committee from January 20，2020 to February 11，2020 were counted.The five-day slide average method was used to deal with the daily average wind speed，average temperature，average relative humidity，and daily precipitation.Scatter plot analysis and correlation analysis were used to calculate the relationship between the incidence of COVID-19 and meteorological factors. Conclusion： from January 20，2020 to February 11，2020 in Wuhan，the daily mean temperature was positively correlated with the incidence of COVID-19（r=0.540， P <0.01）.When the average temperature was higher than 6.16°c，the daily incidence of COVID-19 was higher.

Keywords? Coronavirus Disease 2019; Epidemic situation; Wuhan; Meteorological Factors; Regularity of infectious disease attack

中圖分類號：R226;R254.3;R256.19;R512.99 文獻標識碼：A? doi： 10.3969/j.issn.1673-7202.2020.04.009

2019年12月以來湖北省武漢市接連發(fā)現(xiàn)多例不明原因肺炎，世界衛(wèi)生組織（WHO）確認并命名為新型冠狀病毒疾?。–oronavirus Disease 2019，COVID-19），國家疾病預防控制中心已宣布將該病納入國家“乙類”傳染病，采取“甲類”傳染病防控措施。2月11日，世界衛(wèi)生組織宣布將新型冠狀病毒感染的肺炎命名為“COVID-19”[1]。截至2月11日24時，全國31個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團累計報告確診病例44 653例，累計死亡病例1 113例[2]。湖北省累計報告新冠肺炎病例33 366例，其中：武漢市19 558例。全省累計死亡1 068例，武漢市820例[3]。本病屬于中醫(yī)疫病范疇。作為一種新發(fā)疫病，中醫(yī)學術(shù)界對其中醫(yī)證候病機認識各異，有濕疫、寒疫、濕熱疫、寒濕疫等多種觀點[4-7]。既往研究提示氣象變化與傳染病的發(fā)生、流行有一定關(guān)系，與中醫(yī)學《黃帝內(nèi)經(jīng)》中的五運六氣學說相符[8-10]。五運六氣理論系統(tǒng)描述了自然氣象的變動規(guī)律以及這種變動對生命活動及疾病發(fā)生的影響，集中體現(xiàn)了中醫(yī)學“天人合一”的整體觀思想[11-12]，學者研究湖北地區(qū)氣象變化，認為部分傳染病的發(fā)病與運氣盛衰有關(guān)[13]。武漢市作為本次疫情發(fā)源地，其疫情發(fā)展態(tài)勢，關(guān)乎全國疫情防控策略的部署。本研究基于武漢市氣象數(shù)據(jù)與COVID-19發(fā)病情況，以探索氣象因子變化與COVID-19發(fā)病之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究選取2020年1月20日至2020年02月11日武漢市衛(wèi)生健康委員會發(fā)布每日新增確診COVID-19病例作為研究對象。確診病例診斷標準符合《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》（試行、試行第二版、試行第三版、試行第四版、試行第五版）中診斷標準。

1.2 氣象資料 湖北省氣象服務中心提供2020年1月20日至2020年2月11日的氣象因素資料，包括每日的平均風速、平均氣溫、平均相對濕度、降水量4項氣象指標。

1.3 研究方法 統(tǒng)計武漢市衛(wèi)生健康委員會從2020年1月20日至2020年2月11日發(fā)布每日新增確診COVID-19病例人數(shù)。氣象數(shù)據(jù)處理方法采用五日滑動平均法[14]。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 21.0、MicroExcel 2010統(tǒng)計軟件對COVID-19病例資料和氣象資料進行統(tǒng)計分析。采用散點圖分析和關(guān)聯(lián)性分析計算COVID-19發(fā)病與氣象因素的關(guān)系[15]。

2 結(jié)果

2.1 COVID-19在2020年1月20日至2020年2月11日時間段分布特征 1月20日至1月26日期間武漢市COVID-19每日新增病例數(shù)較少，1月27日到2月11日每日新增COVID-19病例較多。見圖1。對2020年1月20日至2020年2月11日時間段氣象數(shù)據(jù)的平均值以及COVID-19病例數(shù)取標準化值，進行描述分析。按照公式z=（x-μ）/σ計算標準分數(shù)，其中z為標準分數(shù);x為某一具體分數(shù)，μ為平均數(shù)，σ為標準差，結(jié)果見圖2。

2.2 COVID-19病例數(shù)與各氣象因素之間的散點圖分析

2.2.1 五日滑動平均氣溫氣溫與COVID-19發(fā)病的關(guān)系 對氣溫與COVID-19的關(guān)系進行分析，發(fā)現(xiàn)平均氣溫與COVID-19發(fā)病呈正相關(guān)（r氣溫=0.540， P <0.01）。見表2。隨著氣溫升高，COVID-19每日發(fā)患者數(shù)也隨之上升。見圖3。

2.2.2 五日滑動平均濕度、平均風速以及每日降水量與COVID-19發(fā)病的關(guān)系? 受五日滑動平均相對濕度和風速以及每日降水量影響的COVID-19每日發(fā)患者數(shù)分布過于散亂，COVID-19每日發(fā)患者數(shù)與五日滑動平均相對濕度和風速以及每日降水量之間無統(tǒng)計學意義（ P >0.05）。見表1。因此COVID-19發(fā)病與相對濕度及風速無明顯相關(guān)性。見圖4、5、6。

2.3 COVID-19病例數(shù)與氣象數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析?? 經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)五日滑動平均氣溫與COVID-19發(fā)病密切相關(guān)，進一步進行灰色關(guān)聯(lián)性分析。分析步驟如下：1）對原始數(shù)據(jù)初值化：用每個數(shù)列的每一個數(shù)據(jù)除以數(shù)列的平均值。2）求差序列：對原始數(shù)據(jù)初始化后設(shè)置一個系統(tǒng)特征序列：yj=[yj（1），yj（2），…，yj（k）]，（j=1;k=1，2，…，23）;行為序列：xi=[xi（1），xi（2），…，xi（k）]，（i=1;k=1，2，…，23）;計算xi與yj的第k個指標的絕對差即差序列：△ji（k）=丨yj（k）-xi（k）丨。3）計算兩極差：第k個指標中△ji（k）的最大差和最小差即兩極差M=max△ji（k），m=min△ji（k），4）計算關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度rji：關(guān)聯(lián)系數(shù)：rji（k）= m+ζM △ji（k）+ζM （ζ=0.5），關(guān)聯(lián)度：rji（k）= 1 n nk=1rji（k）。各數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表3～6。從表5可以看出，兩極差為：M=max△ji（k）=1.418，m=min△ji（k）=0.088，顯示關(guān)聯(lián)度r11=0.644，從而可以看出COVID-19的發(fā)病與平均氣溫有較大的關(guān)聯(lián)性。

2.4 五日滑動平均氣溫對COVID-19發(fā)病的影響?? 從表3、圖7中可以看出當平均氣溫大于6.16 ℃時候，每日COVID-19發(fā)患者數(shù)較多。

3 討論

3.1 氣象因素與傳染病發(fā)病流行有相關(guān)性 傳染病的發(fā)生和流行是多種氣象因素共同作用的結(jié)果，各種氣象因素以及各因素之間的交集反映了季節(jié)的發(fā)病特征。傳染病的季節(jié)高發(fā)性反饋出其發(fā)病規(guī)律和流行特征。不同的氣象因子對傳染病流行的影響程度不同，傳染病的發(fā)病存在著周期變動規(guī)律，通過觀察氣象的變化情況可以預知傳染病的流行情況[16]。有研究表明日平均氣溫與甲型H1N1陽性率存在顯著的負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)ρ=-0.945 8（ P <0.05）[17]。郭萃等[18]研究表明氣溫、日照時數(shù)化及降雨量對痢疾有滯后且非線性的影響;氣溫和相對濕度對手足口病有滯后且非線性的影響;氣溫、相對濕度以及風速都是影響肺結(jié)核發(fā)病率的重要因素。本研究根據(jù)2020年1月20日至2020年2月11日武漢地區(qū)氣象數(shù)據(jù)與COVID-19發(fā)病情況分析得出發(fā)現(xiàn)每日平均氣溫與COVID-19發(fā)病呈正相關(guān)（r氣溫=0.540， P <0.01）。雖然平均風速、平均濕度以及每日降水量與COVID-19發(fā)病在相關(guān)性上無統(tǒng)計學意義，但是由于傳染病的發(fā)生和流行是多種氣象因素共同作用的結(jié)果，需要進一步探討分析4種氣象因子相互作用下與COVID-19發(fā)病之間聯(lián)系。

3.2 COVID-19的證候特點與氣象因子關(guān)系 目前中醫(yī)學術(shù)界對COVID-19的病因病機認識側(cè)重于“寒濕疫”范疇，病位在肺、脾，可累及心、肝、腎。王永炎[19]等從武漢氣候條件可以分析本次疫病的主要病因是伏燥在先，寒或濕寒居后，而氣候失時，燥熱濕寒的時空環(huán)境產(chǎn)生的疫毒邪氣錯綜其中，與伏燥和寒邪或濕寒邪氣夾雜而居于首要地位。顧植山教授[20]認為COVID-19存在“伏燥”病因。有研究[21]表明北京地區(qū)COVID-19患者的中醫(yī)病性為“濕熱證”，舌質(zhì)紅和苔黃說明熱象突出，“熱重于濕”更多見。本研究根據(jù)武漢地區(qū)氣象數(shù)據(jù)可知在2020年1月20日到2020年2月11日期間氣候的平均溫度為6.12 ℃，高于前2年同期平均氣溫1.50 ℃（2018年），4.52 ℃（2019年）。有研究表明2019年7月20日以來至11月底，以武漢為首的鄂東地區(qū)氣溫較常年同期偏高，造成該地區(qū)發(fā)生近40年來最為嚴重的伏秋連旱，1月平均氣溫偏高0.8 ℃，在2020年1月20日至2020年2月11日期間段內(nèi)COVID-19發(fā)病與平均氣溫成正相關(guān)的原因可以考慮到COVID-19存在“伏燥”病因，且對于濕邪為患，氣溫升高，易加快入里郁而化熱進程。2020年1月湖北省出現(xiàn)3次較大范圍雨雪過程，相對濕度偏大8%，排歷史同期第一位，燥濕寒溫起伏，氣候變化較大[19]，在2020年1月20日到2020年2月11日期間氣候的平均濕度為83.95%，高于前2年同期平均濕度71.15%（2018年），82.86%（2019年），與COVID-19屬于中醫(yī)學“寒濕疫”證候相符合。

針對COVID-19發(fā)病與流行情況，不僅要考慮到氣象因素相關(guān)，還與國家采取的管控政策、以及醫(yī)療救治等因素密切聯(lián)系。本研究下一步可以擴大研究時間范圍、總樣本量，建立氣象數(shù)據(jù)與COVID-19發(fā)病預測模型，并深度結(jié)合《黃帝內(nèi)經(jīng)》五運六氣學說分析，以便更好為COVID-19防控提供決策參考。

參考文獻

[1] 新華網(wǎng).世界衛(wèi)生組織將新型冠狀病毒感染的肺炎命名為“Covid-19”[EB/OL].[2020-02-11].http：//www.xinhuanet.com/politics/2020-02/11/c_1125561343.htm.

[2]國家衛(wèi)生健康委員會.截至2月11日24時新型冠狀病毒肺炎疫情最新情況[EB/OL].[2020-02-12].http：//www.nhc.gov.cn/xcs/yqtb/202002/395f075a5f3a411f80335766c65b0487.shtml.

[3]湖北省衛(wèi)生健康委員會.2020年2月11日湖北省新型冠狀病毒肺炎疫情情況[EB/OL].[2020-02-12].http：//wjw.hubei.gov.cn/fbjd/dtyw/202002/t20200212_2024650.shtml.

[4]鄭榕，陳琴，黃銘涵.從“寒濕疫毒”辨治新型冠狀病毒感染肺炎[J/OL].中國中醫(yī)藥信息志：1-3.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.3519.r.20200213.1105.002.html.

[5]陸云飛，楊宗國，王梅，等.50例新型冠狀病毒感染的肺炎患者中醫(yī)臨床特征分析[J/OL].上海中醫(yī)藥大學學報：1-5.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/31.1788.R.20200208.1112.002.html.

[6]楊華升，李麗，勾春燕，等.北京地區(qū)新型冠狀病毒肺炎中醫(yī)證候及病機特點初探[J/OL].北京中醫(yī)藥：1-7.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.5635.r.20200212.2218.002.html.

[7]張俠，李柳，戴廣川，等.南京地區(qū)42例新型冠狀病毒肺炎臨床特征及中醫(yī)證候初探[J/OL].南京中醫(yī)藥大學學報：1-5.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1247.r.20200219.0801.002.html.

[8]顧植山.從SARS看五運六氣與疫病的關(guān)系[J].江西中醫(yī)學院學報，2003，15（3）：13-16.

[9]呂游，柯資能，顧植山，等.2014年埃博拉病例數(shù)與年積溫差值相關(guān)性分析[J].廣西民族大學學報：自然科學版，2015，21（3）：62-65，81.

[10] 顧植山.西非埃博拉出血熱的五運六氣分析[J].浙江中醫(yī)藥大學學報，2014，38（9）：1041-1043.

[11]張軒.《黃帝內(nèi)經(jīng)》干支運氣理論與北京地區(qū)疫病發(fā)生相關(guān)性研究[D].北京：北京中醫(yī)藥大學，2013.

[12]劉宏偉.基于中醫(yī)運氣學理論及氣象數(shù)據(jù)挖掘的疫病流行規(guī)律研究[D].北京：北京中醫(yī)藥大學，2011.

[13]陳濤，鄧李蓉，左幫平，等.湖北地區(qū)氣象變化與部分傳染病發(fā)病規(guī)律研究——運氣理論視角下的思考[J].醫(yī)學與哲學，2010，31（9）：59-61，72.

[14]唐薇.用5日滑動平均氣溫作四季劃分[J].綿陽經(jīng)濟技術(shù)高等?？茖W校學報，2000，17（4）：19-20.

[15]孫振球，徐勇勇.醫(yī)學統(tǒng)計學[M].4版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2014：136-141.

[16]劉宏偉.基于中醫(yī)運氣學理論及氣象數(shù)據(jù)挖掘的疫病流行規(guī)律研究[D].北京：北京中醫(yī)藥大學，2011.

[17]曹志冬，曾大軍，王飛躍，等.2009年北京市甲型H1N1流行的氣象因子與時空傳播風險[J].科技導報，2010，28（8）：26-32.

[18]郭萃.三種主要傳染病與氣象因素的關(guān)系研究[D].廣州：南方醫(yī)科大學，2016.

[19]范逸品，王燕平，張華敏，等.試析從寒疫論治新型冠狀病毒（2019-nCoV）感染的肺炎[J/OL].中醫(yī)雜志：1-6.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.2166.R.20200206.1519.007.html.

[20]顧植山.五運六氣看當前新型冠狀病毒肺炎疫情[J].世界中醫(yī)藥，2020，15（2）：144-149.

[21]楊華升，李麗，勾春燕，等.北京地區(qū)新型冠狀病毒肺炎中醫(yī)證候及病機特點初探[J/OL].北京中醫(yī)藥：1-7.[2020-02-23].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.5635.r.20200212.2218.002.html.

（2020-02-28收稿 責任編輯：王明）

基金項目：2019年無錫市“太湖人才計劃”國際國內(nèi)頂尖醫(yī)學團隊項目（錫組通[2019]68號）;第六批全國老中醫(yī)藥專家學術(shù)經(jīng)驗繼承工作項目（國中醫(yī)藥人教發(fā)[2017]29號）作者簡介：孔令豪（1993.03—），男，碩士研究生在讀，研究方向中西醫(yī)防治惡性腫瘤，E-mail：1530371289@qq.com通信作者：陸曙（1963.05—），男，博士后，主任中醫(yī)師，博士研究生導師，研究方向：心血管基礎(chǔ)與臨床、五運六氣研究，Tel：（0510）85106270，E-mail：lushu@medmail.com.cn;陶國水（1981.12—），男，碩士，副主任中醫(yī)師，研究方向：五運六氣研究，Tel：（0510）85106270，E-mail：taoguoshui@sina.com