西安氣象因素和舒適度對呼吸系統(tǒng)疾病死亡的影響分析

張楠　劉繼鋒　徐軍昶　侯斌

摘要：收集西安地區(qū)2014年呼吸系統(tǒng)疾病日死亡人數(shù)及同期氣象數(shù)據(jù)，計算分析西安地區(qū)每日舒適度指數(shù);應(yīng)用SPSS17.0對逐日氣象要素及舒適度指數(shù)與呼吸系統(tǒng)疾病日死亡人數(shù)進(jìn)行單因素相關(guān)分析，分析氣象要素對呼吸系統(tǒng)疾病日死亡的累積和滯后效應(yīng)，及不舒適日對呼吸系統(tǒng)疾病死亡的影響，研究西安地區(qū)氣象因素和舒適度對呼吸系統(tǒng)疾病死亡的影響。結(jié)果表明，氣溫、氣壓、風(fēng)速、濕度與呼吸系統(tǒng)日死亡的相關(guān)性較顯著，且隨著累積和滯后時間增加，與呼吸系統(tǒng)日死亡的相關(guān)性有逐漸增強的趨勢;西安地區(qū)日舒適度指數(shù)與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=- 0.525，P

關(guān)鍵詞：呼吸系統(tǒng);疾病死亡;氣象因素;舒適度指數(shù)

中圖分類號：R122.26

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.004

呼吸系統(tǒng)疾病是一種常見病、多發(fā)病，世界衛(wèi)生組織（ WHO）發(fā)布的2017世界衛(wèi)生統(tǒng)計報告指出，2015年，死于慢性呼吸系統(tǒng)疾病（ CRD）的人數(shù)為390萬，占所有死于非傳染性疾病（ NCD）的lO%。人們所處的自然環(huán)境主要指氣候環(huán)境，近年來研究發(fā)現(xiàn)氣候環(huán)境對疾病有著重要的影響作用。呼吸系統(tǒng)是執(zhí)行機體和外界進(jìn)行氣體交換的器官的總稱，是人體中一個相對開放的系統(tǒng)，呼吸系統(tǒng)疾病隸屬于中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的肺系疾病。

中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為“肺，開竅于鼻，外合皮毛，外感六淫之邪自口鼻皮毛而人;肺為嬌臟，不耐寒熱，性喜清肅，其氣以下降為順，故外邪襲人常先犯肺?！睔夂颦h(huán)境對人體呼吸系統(tǒng)有著重要和直接的影響。

研究氣候環(huán)境因素對呼吸系統(tǒng)疾病的影響，以期對預(yù)防呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生和給人們生活方式提出合理的指導(dǎo)建議，達(dá)到“防治于有疾之先”的目的。

1 資料與方法

本研究所用呼吸系統(tǒng)死亡資料來自于西安疾病預(yù)防控制中心2010-2014年西安地區(qū)死亡人數(shù)中的呼吸系統(tǒng)部分，ICD分類為JOO-J99。呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)與氣象因素的相關(guān)性分析用2014年全年資料，統(tǒng)計分析用SPSS17.0完成。同期氣象資料來源于西安市氣象局，包括逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、相對濕度、平均風(fēng)速、平均氣壓、日照時數(shù)、降水量，并在此基礎(chǔ)上計算出氣溫日較差;由于氣象因素對人群的死亡存在明顯的滯后和累積效應(yīng)[1-2]，選取各氣象要素的當(dāng)天、前l(fā)-7d，及2-7d等加權(quán)移動平均值與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)進(jìn)行相關(guān)分析及討論。

2 西安呼吸系統(tǒng)疾病死亡人數(shù)分布特征

西安地區(qū)2010-2014年呼吸系統(tǒng)死亡人數(shù)逐年遞增，2014年呼吸系統(tǒng)死亡人數(shù)比2010年增長I.I倍。2010-2014年呼吸系統(tǒng)死亡人數(shù)1- 12月的各月平均值：1月死亡人數(shù)最多，其次是2月、12月;10月死亡人數(shù)最少、其次是7月、5月、9月。西安地區(qū)呼吸系統(tǒng)死亡存在明顯的季節(jié)差異，夏季最少，秋季、春季次之，冬季最多，冬季呼吸系統(tǒng)疾病死亡人數(shù)占呼吸系統(tǒng)總死亡人數(shù)的33%。根據(jù)西安1981-2010年30年氣候資料統(tǒng)計分析，西安全年1月份最冷，平均氣溫- 1.2 - 0.5℃。

西安地區(qū)冬季寒冷，雨雪較少，霧霾、寒潮等天氣頻發(fā)，寒冷降低了呼吸道疾病的抵抗力，而寒冷干燥的環(huán)境，使病毒容易入侵和繁殖，寒冷的氣候環(huán)境，會使人體支氣管收縮痙攣，分泌物增多，出現(xiàn)咳嗽、咯痰、氣喘等呼吸系統(tǒng)疾病的常見癥狀，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病，可能是導(dǎo)致冬季呼吸系統(tǒng)疾病死亡率高的原因[3]。2010- 2014年西安地區(qū)呼吸系統(tǒng)疾病月平均死亡人數(shù)如圖1所示。

3 呼吸系統(tǒng)疾病與氣象因素的關(guān)系

將2014年呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)依次與當(dāng)日、前l(fā)-7d及2-7d移動平均的氣象數(shù)據(jù)，共126組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行spearman相關(guān)分析（樣本數(shù)N365）。氣象要素包括：日最高氣溫TG，℃;日最低氣溫TD，℃;日平均氣溫TT，℃;氣溫日較差TX，℃;日平均相對濕度H，%;日平均風(fēng)速W，m/s;日平均氣壓P，hPa;日照時數(shù)Sun，h;日降水量R，mm。Xl - X7為前l(fā)-7d的各氣象要素，X2 - X7為各氣象要素2-7d的等加權(quán)移動平均。

3.1 相關(guān)分析結(jié)果

當(dāng)日的相對濕度、日照時數(shù)、氣溫日較差等27個氣象要素與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)無相關(guān)性，前l(fā)d的風(fēng)速、前6d的日照時數(shù)等8個氣象要素與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)有弱相關(guān)性（P<0.05），其余99個氣象要素均與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)有顯著相關(guān)性（P<0.01）。

各氣象要素中，除了氣壓與呼吸系統(tǒng)疾病日死亡人數(shù)之間呈正相關(guān)關(guān)系，其他氣象要素都與之呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;氣溫（日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫）、氣壓、風(fēng)速、濕度與呼吸系統(tǒng)疾病日死亡的相關(guān)性較強，日照、氣溫日較差、日降水量與之的相關(guān)性較弱。

呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)與99個顯著相關(guān)氣象要素的相關(guān)系數(shù)如表1所示。

3.2 氣象要素對呼吸系統(tǒng)疾病的滯后和累積影響

氣象要素對呼吸系統(tǒng)疾病日死亡有明顯的滯后效應(yīng)，氣溫（日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫）、氣壓、風(fēng)速隨著滯后時間增加與之相關(guān)性有逐漸增強的趨勢，降水、相對濕度、日照時數(shù)、氣溫日較差相關(guān)性隨著滯后時間波動性起伏，在提前3-6d時，相關(guān)性較顯著。各氣象要素中提前4d的最高氣溫和氣溫日較差、提前7d的最低氣溫和日平均氣溫、提前5d的氣壓和降水、提前6d的風(fēng)速和日照時數(shù)、提前3d的相對濕度較其他滯后時長相關(guān)性最顯著。具體如圖2所示。氣象要素對呼吸系統(tǒng)疾病日死亡有明顯的累積效應(yīng)，隨著累積時間增加與呼吸系統(tǒng)日死亡的相關(guān)性有逐漸增強的趨勢。其中5d移動平均的最高氣溫、平均氣溫、日照時數(shù)和氣溫日較差，7d移動平均的最低氣溫、日降水量、氣壓和風(fēng)速，4d移動平均的相對濕度與呼吸系統(tǒng)日死亡的相關(guān)性較其他累積時間最顯著，具體如圖3所示。

4 西安地區(qū)舒適度及與呼吸系統(tǒng)疾病的關(guān)系

4.1 西安地區(qū)舒適度指數(shù)

人們通常以冷熱來直接反映外界環(huán)境的舒適感，但這種冷熱的感覺不僅僅是以氣溫一種氣象要素來評價的，大氣環(huán)境是由氣象要素綜合作用的，影響人體對外界環(huán)境的冷熱舒適感覺往往也是由風(fēng)、溫度、濕度、壓強等氣象要素綜合作用產(chǎn)生的。舒適度指數(shù)是度量溫度、濕度、風(fēng)等氣象要素對人體的綜合作用，表征人體在大氣環(huán)境中舒適與否，提示人們根據(jù)氣象環(huán)境來調(diào)節(jié)生理、適應(yīng)環(huán)境以及防范冷熱突變的指數(shù)。

舒適度指數(shù)[4]為：

根據(jù)式（l）計算得出，西安地區(qū)2014年每日舒適度指數(shù)在22 - 78之間，其中全年達(dá)到舒適，最可接受（3級）的有98 d，主要集中在4-6月和9- 10月;很不舒適（5級）的有132 d，其中，冬季（12月、1月、2月）有90d;達(dá)到很熱，很不舒適（1級）的有l(wèi)Od，出現(xiàn)在7月和8月;2級和4級分別為38d和87d。具體如表2、圖3所示。

4.2 西安地區(qū)舒適度與呼吸系統(tǒng)疾病死亡的關(guān)系

對氣象因素與呼吸系統(tǒng)日死亡進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，氣溫（日最高、日最低、日平均氣溫）、氣壓、濕度及風(fēng)速與呼吸系統(tǒng)死亡的相關(guān)性最顯著。西安地區(qū)日均氣壓離散系數(shù)[6]較?。?.9%），說明全年氣壓的平均值代表性或穩(wěn)定性好，西安地區(qū)全年日均氣壓基本可作為常數(shù)，因此以氣溫、風(fēng)速、濕度為計算指標(biāo)的舒適度指數(shù)也與呼吸系統(tǒng)日死亡有著密切的關(guān)系，相關(guān)分析顯示，西安地區(qū)舒適度指數(shù)與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)，r= - 0.525，（P<0.01）。2014年西安地區(qū)呼吸系統(tǒng)疾病日死亡人數(shù)及日人體舒適度指數(shù)如圖4所示。

根據(jù)舒適度指數(shù)等級將西安地區(qū)舒適度指數(shù)5到1級依次分為5組，統(tǒng)計每組舒適度指數(shù)內(nèi)呼吸系統(tǒng)日平均死亡率，根據(jù)該序列采用滑動t檢驗判斷突變點（即呼吸系統(tǒng)日平均死亡率突然增加的拐點），突變點即為不舒適致超額死亡的閾值。根據(jù)不舒適超額死亡閾值將2014年的每一日分為“不舒適日”（≥閾值）和“舒適日”（<閾值），不舒適超額死亡人數(shù)按下式定義：

Sc-Sr - Sf

（2）式（2）中，Sc為超額死亡數(shù);Sr為“不舒適日”實際死亡數(shù);Sf為“舒適日”平均死亡數(shù)。

不舒適超額死亡數(shù)的含義是舒適度指數(shù)等級為不舒適的情況下比舒適情況下多出的死亡數(shù)。超額死亡率為超額死亡數(shù)與人口數(shù)的比率[7]。

采用滑動f檢驗判斷該序列的突變點有1個，即K為5級（t=- 10.20，通過0.001的顯著性檢驗），因此，確定舒適度指數(shù)5級為西安地區(qū)氣象環(huán)境不舒適致超額死亡的閾值。統(tǒng)計結(jié)果表明，舒適度等級為5級時的日平均死亡率為1.42人/100萬，舒適度指數(shù)等級小于5級時的日平均死亡率為0.83人/100萬，“不舒適日”與“舒適日”呼吸系統(tǒng)日平均死亡率之比高達(dá)1.71，即“不舒適日”比‘舒適日”日平均死亡率多71%，表明因氣候寒冷導(dǎo)致的人體不適對呼吸系統(tǒng)超額死亡有很大影響。西安地區(qū)冬季舒適度等級以5級為主，舒適度等級為5級時，人體感覺很冷、很不舒適，直接影響人體呼吸系統(tǒng)，導(dǎo)致了呼吸系統(tǒng)疾病超額死亡率高[8]。

5 結(jié)論與討論

西安地區(qū)呼吸系統(tǒng)死亡人數(shù)夏季最少，冬季最多。氣象要素中氣壓與呼吸系統(tǒng)日死亡人數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，其余都與之呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;其中氣溫、氣壓、風(fēng)速、濕度與呼吸系統(tǒng)疾病日死亡的相關(guān)性較強，日照、氣溫日較差、日降水量與之的相關(guān)性較弱。氣象要素對呼吸系統(tǒng)日死亡的影響有明顯的滯后和累積效應(yīng)，氣溫、氣壓、風(fēng)速隨著滯后和累積時間增加與之相關(guān)性逐漸增強。呼吸系統(tǒng)疾病從發(fā)病到死亡是一個復(fù)雜、漫長的生理、病理過程，動物實驗發(fā)現(xiàn)，在一定時期的寒冷環(huán)境中，實驗動物的氣管會發(fā)生白細(xì)胞浸潤、上皮增生等病理改變。而真正對呼吸道外感病發(fā)生作用的，是伴隨著冬季冷高壓天氣出現(xiàn)的低溫、多風(fēng)等因素[9]。這與本研究的結(jié)論基本一致，氣候環(huán)境對呼吸系統(tǒng)的影響正是一個綜合并具有滯后累積效應(yīng)的過程。

人體對外界氣象環(huán)境的感受是一種綜合感受，而以往氣象因素與疾病的關(guān)系研究中多以分析各單一氣象要素與之的關(guān)系為主。氣象要素分類眾多，氣象要素的選取人為性較大，研究難免存在一定偏頗，而且分析過程比較復(fù)雜。本研究發(fā)現(xiàn)西安地區(qū)舒適度指數(shù)代表性較好，與呼吸系統(tǒng)日死亡有顯著的相關(guān)關(guān)系，是能夠直接反映人群對天氣氣候體感的一種指標(biāo)。當(dāng)舒適度指數(shù)等級為5級時，人體感覺寒冷，很不舒適。而寒冷可使呼吸道的纖毛活動降低，使肺泡巨噬細(xì)胞的吞噬功能降低，清除細(xì)菌的能力也隨之減弱[9]，這些改變?nèi)菀渍T發(fā)和加重呼吸系統(tǒng)疾病，影響了呼吸系統(tǒng)疾病的超額死亡率，可能導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病死亡率增加。舒適度指數(shù)可以作為一種反映氣象因素即天氣氣候的體感指標(biāo)來提醒公眾預(yù)防呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生，為呼吸系統(tǒng)疾病患者生活方式提出合理指導(dǎo)建議的依據(jù)，達(dá)到“未肺病先治、已肺病防變”的目的。

氣象因素與呼吸系統(tǒng)疾病死亡的相關(guān)性已經(jīng)得到證實，但是由于資料來源限制，研究時間序列較短，還不能完全反映氣象因素對呼吸系統(tǒng)疾病的影響關(guān)系。對于呼吸系統(tǒng)疾病與氣象因素的關(guān)系研究，除了探討死亡人數(shù)與之的關(guān)系外，還應(yīng)就門急診和住院診療情況，及疾病預(yù)后轉(zhuǎn)歸綜合來研究才能全面了解外界氣象環(huán)境變化對疾病的影響。然而醫(yī)療就診資料收集困難重重，涉及領(lǐng)域面較廣，使得目前研究相對片面，結(jié)論也較零散，全面、系統(tǒng)、更具實用價值的成果，需要社會各界在今后的研究中共同努力才能逐步完善，以期對改善人民生活提供更多的幫助。

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