廈門市流感樣病例與氣象條件的關(guān)系研究*

邱 丹 王彥明 俞新蓮

(1.福建省廈門市氣象服務(wù)中心，福建 廈門 361000；2.廈門市疾病控制預(yù)防中心，福建 廈門 361000)

1 概述

流行性感冒(簡(jiǎn)稱流感)是指流感病毒引起的急性呼吸道感染，同時(shí)也是一種傳染性強(qiáng)、傳播速度快的疾病，主要通過空氣中的飛沫、人與人之間的接觸或者被污染物品的接觸傳播。流行性感冒與普通感冒不同，其典型臨床癥狀是急性高熱、全身酸痛、顯著乏力和輕度的呼吸道癥狀。雖然流感的自限性較強(qiáng)，但嬰幼兒、老年人和存在心肺基礎(chǔ)疾病的患者容易并發(fā)肺炎等嚴(yán)重并發(fā)癥，甚至可能導(dǎo)致死亡。

相關(guān)研究表明，特定的氣象因素對(duì)呼吸道疾病有一定的誘發(fā)作用，這是因?yàn)闅庀笠蜃涌梢杂绊懸赘腥巳旱牡挚沽?，并?duì)生物性病原體的繁殖和傳播直接產(chǎn)生影響[1]。對(duì)流感與氣象關(guān)系的研究，可以為流感的預(yù)報(bào)與防控提供科學(xué)依據(jù)。國(guó)內(nèi)有一些城市對(duì)當(dāng)?shù)亓鞲泻吞鞖獾年P(guān)系做了研究，使用的方法主要有回歸模型、偏最小二乘回歸模型、逐步回歸模型、Fishes判別、廣義相加模型、Spearman 統(tǒng)計(jì)等[2-6]。有研究發(fā)現(xiàn)，氣溫和濕度是影響流感傳播的重要指標(biāo)[5]，但由于各地氣候、醫(yī)療等客觀條件的不同，各地的研究結(jié)論也略有不同，并不一定適用于廈門市，因此需要根據(jù)廈門市的實(shí)際情況和資料，進(jìn)行流感與氣象條件的關(guān)系研究。

2 資料與方法

2.1 資料來源

廈門市2016—2018年每日流感樣病例數(shù)和門急診病例就診總數(shù)資料來源于廈門市疾病預(yù)防控制中心的流感樣病例監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。廈門站2016—2018年每日氣象數(shù)據(jù)來自于廈門市氣象局，包括日平均氣壓、日平均相對(duì)濕度、日平均氣溫、日平均變溫、日最高氣溫、日最低氣溫、日累計(jì)降水量、日均風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過質(zhì)量控制處理。

2.2 相關(guān)定義

(1)流感樣病例：體溫超過38攝氏度，伴咳嗽或咽痛之一者。(2)日較差氣溫：日最高氣溫與日最低氣溫的差值。(3)日變差氣溫：日平均氣溫與前一天日平均氣溫的差值。(4)最低氣溫日變化：日最低氣溫與前一天日最低氣溫的差值。(5)滯后天數(shù)：流感樣病例統(tǒng)計(jì)日期與氣象因素統(tǒng)計(jì)日期的差值。(6)廈門自然天氣季節(jié)劃分：根據(jù)《福建氣候》，從環(huán)流形勢(shì)、天氣過程和要素特征的轉(zhuǎn)折劃定廈門的自然天氣季節(jié)，3—6月為春季(其中3—4月為春雨季，5—6月為梅雨季)、7—9月為夏季(臺(tái)風(fēng)季)、10—11月為秋季、12月—次年2月為冬季[7]。(7)冷空氣等級(jí)劃分：中國(guó)冷空氣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 采用一定時(shí)間內(nèi)日最低氣溫下降幅度和日最低氣溫值兩個(gè)指標(biāo)，將冷空氣劃分為四個(gè)等級(jí)[8]。

2.3 研究方法

對(duì)于流感樣病例數(shù)的季節(jié)分布特征，使用2016—2018年的平均流感樣病例數(shù)據(jù)、氣溫、降水量和相對(duì)濕度等季節(jié)特征要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于流感樣病例數(shù)與氣象條件的相關(guān)關(guān)系分析，先采用Spearman方法對(duì)流感樣病例數(shù)據(jù)與12個(gè)氣象因素之間進(jìn)行當(dāng)日和1～14d滯后的相關(guān)性分析，再選取相關(guān)性較高的日較差氣溫、平均氣溫和平均風(fēng)速進(jìn)行單要素影響分析。對(duì)于冷空氣過程對(duì)流感發(fā)病的影響，采用周環(huán)比增長(zhǎng)率進(jìn)行對(duì)比。

3 流感樣病例數(shù)的季節(jié)分布特征

廈門地處臺(tái)灣海峽南部西側(cè)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，為了更好體現(xiàn)實(shí)際季節(jié)的轉(zhuǎn)換，本研究使用自然天氣季節(jié)劃分。由表1及圖1的流感樣病例數(shù)和氣象要素時(shí)間分布情況顯示，廈門市流感樣病例數(shù)具有以下特征：①流感具有明顯的季節(jié)性，從流感樣病例數(shù)季節(jié)分布看，數(shù)據(jù)曲線呈典型的雙峰型，流感樣病例數(shù)高峰期在春季(3—6月)，次高峰在秋季到初冬(10—12月)，流感樣病例數(shù)最少在冬季的1—2月和夏季的8—9月。②流感樣病例數(shù)的3次增長(zhǎng)爆發(fā)期分別出現(xiàn)在春季、秋季和冬季的第一個(gè)月。進(jìn)入春雨季，廈門天氣陰晴冷暖交替快，易出現(xiàn)低溫連陰雨過程，病例數(shù)快速上升。到了梅雨季，潮濕的環(huán)境和多變的天氣使得廈門繼續(xù)維持春雨季的高發(fā)病人數(shù)，但增速減緩，夏季廈門在副熱帶高壓系統(tǒng)控制下，天氣晴熱，紫外線和高溫均對(duì)病毒有抑制作用，流感樣病例數(shù)逐漸下降，直到秋季北方冷空氣開始侵?jǐn)_廈門，流感樣病例數(shù)再次上升，初冬過后，降溫幅度減弱，人體也經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)期，流感樣病例數(shù)再次減少。此外，寒暑假校園傳播途徑受阻也是影響流感樣病例數(shù)的社會(huì)因素之一。③在流感樣病例數(shù)的兩個(gè)低值期中，1—2月的流感樣病例數(shù)略低于8—9月，可能是因?yàn)閺B門冬季較暖，低溫對(duì)流感的影響有限。同時(shí)由于廈門的海洋性季風(fēng)氣候，夏季較高的相對(duì)濕度提高了病毒的穩(wěn)定性[6]。

表1 廈門市2016—2018年平均流感樣病例數(shù)與氣象要素值

圖1 廈門市2016—2018年逐月平均氣溫和日平均流感樣病例數(shù)

4 廈門流感樣病例數(shù)與氣象條件的相關(guān)關(guān)系分析

4.1 去除流感樣病例數(shù)的 “星期幾”效應(yīng)和年變化趨勢(shì)

表2給出了流感樣病例數(shù)的一周內(nèi)日平均流感樣病例數(shù)分布情況，可見流感樣病例數(shù)具有明顯的“星期幾”效應(yīng)：在星期一、星期二人數(shù)最高，星期五為次高峰，一周內(nèi)總體為下降趨勢(shì)。廈門市門急診病例就診總數(shù)也存在同樣的一周內(nèi)下降趨勢(shì)，表明流感樣病例數(shù)受氣象因素以外的社會(huì)因素影響大，另外社區(qū)流感監(jiān)控點(diǎn)的增加對(duì)流感樣病例數(shù)的年變化趨勢(shì)也有一定影響。為去除流感樣病例數(shù)的“星期幾”效應(yīng)和年際變化趨勢(shì)，將每日的流感樣病例數(shù)乘以表2的年系數(shù)和星期系數(shù)，得到新的流感樣病例數(shù)時(shí)間序列。處理過后的流感樣病例數(shù)序列符合正態(tài)分布，樣本數(shù)為1096，平均值為304，中位數(shù)為292，最大值為639，最小值為69。下文中所使用的流感樣病例數(shù)為去除了 “星期幾”效應(yīng)和年際變化趨勢(shì)的流感樣病例數(shù)。

表2 廈門市2016—2018年流感樣病例分布與系數(shù)

4.2 相關(guān)系數(shù)分析

采用Spearman方法分析當(dāng)日的12個(gè)氣象因素(日累計(jì)降水量、日較差氣溫、日變差氣溫、日最低氣溫、最低氣溫日變化、平均氣溫、日最高氣溫、日照時(shí)數(shù)、大型蒸發(fā)量、平均相對(duì)濕度、平均本站氣壓和平均風(fēng)速)與流感樣病例數(shù)的相關(guān)系數(shù)，見表3。結(jié)果顯示流感樣病例數(shù)與當(dāng)日的日較差氣溫、平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速之間具有相關(guān)性，其中日較差氣溫和平均相對(duì)濕度與流感樣病例數(shù)呈正相關(guān)，平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)。

表3 廈門市2016～2018年流感樣病例數(shù)與當(dāng)日各氣象因素之間的相關(guān)系數(shù)

采用Spearman方法分析發(fā)病前1～14d的12個(gè)氣象因素與流感樣病例數(shù)的相關(guān)性。結(jié)果顯示呈正相關(guān)的有日降水量(前日20時(shí)—今日20時(shí)降水量)、日較差氣溫、日變差氣溫、日最低氣溫、平均氣溫、日最高氣溫和平均相對(duì)濕度，呈負(fù)相關(guān)的有日照時(shí)數(shù)、大型蒸發(fā)量、平均本站氣壓和平均風(fēng)速。其中發(fā)病前1d日較差氣溫和日變差氣溫與流感樣病例數(shù)的相關(guān)系數(shù)最高，滯后時(shí)間為1天；降水量、日照時(shí)數(shù)、大型蒸發(fā)量、平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速的滯后時(shí)間在4～9天之間；日最低氣溫、平均氣溫、日最高氣溫、平均本站氣壓和體感溫度的滯后時(shí)間在14天或14天以上。

表4 廈門市2016～2018年流感樣病例數(shù)與1～14d的各氣象因素之間的Spearman相關(guān)系數(shù)矩陣

4.3 氣象因素和流感樣病例數(shù)的關(guān)系

分別對(duì)日較差氣溫、平均氣溫和平均風(fēng)速與流感樣病例數(shù)的關(guān)系做統(tǒng)計(jì)分析。使用去除 “星期幾”效應(yīng)、年際變化趨勢(shì)以及去除除夕至大年初三數(shù)據(jù)的流感樣病例數(shù)據(jù)，總體平均值為306人，氣象要素?cái)?shù)值做取整數(shù)處理。分析結(jié)果如下：

①由圖2可知，前1d日較差氣溫為2℃以下和8℃以上時(shí)，當(dāng)日流感樣病例數(shù)明顯高于平均值。說明日較差氣溫過低或者過高都會(huì)對(duì)民眾的穿衣決策造成干擾，從而容易由于穿衣不當(dāng)而著涼感冒。日較差氣溫在8～10℃時(shí)，流感樣病例數(shù)線性上升，說明日較差氣溫在8～10℃時(shí)，晝夜溫差越大，流感樣病例數(shù)越多。日較差氣溫為1℃和10℃時(shí)流感樣病例數(shù)最高。

圖2 廈門市2016—2018年前1d日較差氣溫與當(dāng)日流感樣病例數(shù)的關(guān)系

②由圖3可知，前1d平均氣溫在16～26℃之間時(shí)，流感樣病例數(shù)高于平均值。尤其當(dāng)平均氣溫在19℃時(shí)，流感樣病例數(shù)最高，一般發(fā)生在春秋季節(jié)。因?yàn)榇藭r(shí)廈門白天溫暖可著短袖，但夜晚較涼仍需著外套，容易因?yàn)樘硪虏患皶r(shí)造成著涼，抵抗力下降。

圖3 廈門市2016—2018年前1d平均氣溫與流感樣病例數(shù)的關(guān)系

③由圖4可知，前5d平均風(fēng)速在0～1m/s之間時(shí)流感樣病例數(shù)明顯高于平均值，有利于流感病毒的復(fù)制傳播。前5d平均風(fēng)速大于7 m/s時(shí)，流感樣病例數(shù)明顯低于平均值。

圖4 廈門市2016—2018年前5d平均風(fēng)速與流感樣病例數(shù)的關(guān)系

5 冷空氣過程對(duì)流感樣病例數(shù)的影響

按照中國(guó)冷空氣等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]，2016—2018年間較強(qiáng)等級(jí)以上的冷空氣天氣過程共有14次，多出現(xiàn)在12月至次年4月，其中有2次為強(qiáng)冷空氣過程，出現(xiàn)在2月和3月。對(duì)比冷空氣過程前7天和后7天的流感樣病例人數(shù)，后7天的平均周環(huán)比增長(zhǎng)率為9.1%。2次強(qiáng)冷空氣過程的周環(huán)比增長(zhǎng)率分別為44.5%和38.7%。12次較強(qiáng)冷空氣過程中，出現(xiàn)在4月中下旬的3次較強(qiáng)冷空氣過程，雖然降溫幅度達(dá)到了較強(qiáng)冷空氣標(biāo)準(zhǔn)，但由于前期流感樣病例數(shù)已處于高位，因此流感樣病例數(shù)無明顯增長(zhǎng)，平均周環(huán)比增長(zhǎng)率為-1%；另外9次較強(qiáng)冷空氣過程的平均周環(huán)比增長(zhǎng)率為4%。由此可見，4月中旬以前較強(qiáng)等級(jí)以上的冷空氣過程會(huì)使后一周的流感樣病例數(shù)有所增加，強(qiáng)冷空氣過程后流感樣病例數(shù)明顯增加。

6 結(jié)論

①?gòu)B門市流感樣病例數(shù)具有明顯的季節(jié)性，呈典型的雙峰型，高峰期在春季，次高峰在秋季和初冬季。增長(zhǎng)爆發(fā)期分別出現(xiàn)在春、秋和冬季的第一個(gè)月，天氣變化較快時(shí)，流感樣病例數(shù)較多。與廈門同屬亞熱帶季風(fēng)氣候的深圳，其高峰期在春夏季[5]。

②對(duì)當(dāng)日的氣象因素與流感樣病例數(shù)的相關(guān)系數(shù)分析顯示，流感樣病例數(shù)與當(dāng)日的日較差氣溫、平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速之間具有相關(guān)性，其中日較差氣溫和平均相對(duì)濕度與流感樣病例數(shù)呈正相關(guān)，平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)。對(duì)發(fā)病前1～14d的氣象因素與流感樣病例數(shù)的相關(guān)性分析表明氣象因素對(duì)流感樣病例數(shù)的影響普遍具有滯后性，其中日較差氣溫和日變差氣溫的滯后性為1天，可能通過直接影響人體免疫力的方式影響流感發(fā)病率。

③前1d日較差氣溫過低或者過高(2℃以下和8℃以上)都容易使民眾由于穿衣不當(dāng)而著涼，令流感樣病例數(shù)高于平均值；前1d平均氣溫在16～26℃之間時(shí)流感樣病例數(shù)高于平均值，平均氣溫在19℃時(shí)，流感樣病例數(shù)最高。前5d平均風(fēng)速在0～1m/s之間時(shí)流感樣病例數(shù)明顯高于平均值，大于7 m/s時(shí)明顯低于平均值。

④較強(qiáng)等級(jí)以上的冷空氣過程會(huì)使流感樣病例數(shù)發(fā)生明顯增長(zhǎng)，流感爆發(fā)的強(qiáng)度與冷空氣的等級(jí)正相關(guān)，強(qiáng)冷空氣過程的周環(huán)比增長(zhǎng)率可達(dá)41.6%，是較強(qiáng)冷空氣過程的10倍，在流感防控工作和健康氣象指數(shù)預(yù)報(bào)中要特別關(guān)注強(qiáng)冷空氣天氣的影響[9]。

⑤本研究使用流感樣病例樣本，缺乏實(shí)驗(yàn)室診斷依據(jù)和人群分層，與使用實(shí)驗(yàn)室確診樣本的廈門市流感研究相比較[10]，當(dāng)日氣溫與流感樣病例數(shù)和流感發(fā)病數(shù)均具有相關(guān)性，但當(dāng)日相對(duì)濕度和風(fēng)速只與流感樣病例數(shù)相關(guān)，關(guān)于不同數(shù)據(jù)源選擇對(duì)研究結(jié)果的影響更待進(jìn)一步研究。