蹇宛霖，尹 立，郭 勇，趙笑顏，譚元文，王式功

（1.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院/環(huán)境氣象與健康研究院，四川 成都610225；2.四川省氣象探測數(shù)據(jù)中心，四川 成都610072；3.攀枝花市中心醫(yī)院氣象醫(yī)學(xué)研究中心，四川 攀枝花617000；4.貴州省民政廳，貴州 貴陽550004；5.中國人民解放軍總醫(yī)院，北京100000；6.錦屏縣衛(wèi)生健康局，貴州 錦屏556700）

呼吸系統(tǒng)疾病包括支氣管炎、哮喘、咽炎、肺炎、慢性阻塞性肺病等[1]。呼吸系統(tǒng)疾病一直是導(dǎo)致我國城鄉(xiāng)人口死亡的主要原因之一[2]，并且其住院人次一直呈增長態(tài)勢[3]，嚴(yán)重增加了我國居民醫(yī)療負(fù)擔(dān)[4]，對居民健康產(chǎn)生重要影響。

作為主要的氣象敏感性疾病之一，呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病或復(fù)發(fā)通常與天氣和氣候變化密切相關(guān)[5-7]。氣溫和濕度通常被考慮為影響呼吸系統(tǒng)疾病的主要?dú)庀笠?，但在不同地區(qū)，溫度和濕度可能會對當(dāng)?shù)睾粑到y(tǒng)疾病產(chǎn)生不同影響。沈陽市居民呼吸系統(tǒng)疾病易受低溫、高濕及大風(fēng)天氣影響[8]；低溫、高濕環(huán)境也會增加上海居民慢性阻塞性肺疾病患病風(fēng)險(xiǎn)[9]；低溫和低濕環(huán)境對蘭州市和遵義市居民呼吸系統(tǒng)疾病的影響更明顯[10-11]。呼吸系統(tǒng)疾病并不是受到單一因素影響，各氣象因子間的相互作用對呼吸系統(tǒng)疾病的影響不容忽視。已有部分學(xué)者利用綜合性指標(biāo)評估多要素對呼吸系統(tǒng)疾病的影響，風(fēng)寒指數(shù)、溫濕指數(shù)和體感溫度等被廣泛應(yīng)用于研究之中[12-13]，但較少有研究從能量角度對呼吸系統(tǒng)疾病與氣象因素間的關(guān)系進(jìn)行探討，因此利用濕焓進(jìn)行相關(guān)研究具有必要性。

以往研究多是集中于城市[14]，由于貧困地區(qū)居民普遍缺乏必要的疾病防范意識，使他們的呼吸系統(tǒng)健康更易受到氣候變化影響[15]，因此迫切需要對農(nóng)村地區(qū)開展相關(guān)研究。以往研究對人群分層較為粗糙，多數(shù)以嬰幼兒和老年人作為重點(diǎn)[16-19]，不能滿足不同年齡段人群的需求。本文將阜南縣及錦屏縣呼吸系統(tǒng)疾病入院患者以10 歲為間隔進(jìn)行分層，在時(shí)間上從月細(xì)化到候，通過描述性研究方法與相關(guān)性分析方法分析兩縣不同年齡段人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)及溫濕因素隨月份、節(jié)氣和候的變化特征，為相關(guān)地區(qū)深入開展呼吸系統(tǒng)疾病醫(yī)療氣象服務(wù)提供理論支持。

1 資料與方法

1.1 資料來源

疾病資料來源于安徽省阜陽市阜南縣7 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（會龍鎮(zhèn)、張寨鎮(zhèn)、柳溝鎮(zhèn)、田集鎮(zhèn)、苗集鎮(zhèn)、許堂鄉(xiāng)、趙集鎮(zhèn)）以及貴州省黔東南苗族侗族自治州錦屏縣15 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)2015 年1 月1 日—2016 年12 月31 日新型農(nóng)村合作醫(yī)療數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)包括患者年齡、性別、入院日期和主診斷等。根據(jù)國際疾病分類標(biāo)準(zhǔn)第十版（ICD-10）中呼吸系統(tǒng)疾病編碼（J00-J99）對所獲數(shù)據(jù)主診斷項(xiàng)進(jìn)行分類，剔除性別、年齡及主診斷項(xiàng)不明者，得到阜南縣住院病例共計(jì)15 567 例，錦屏縣住院病例共計(jì)26 252 例。

兩縣同期氣象資料來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn）所提供的地面逐日氣象數(shù)據(jù)。包括日均氣壓（hPa）、日均風(fēng)速（m/s）、日均氣溫（℃）、日最高氣溫（℃）、日最低氣溫（℃）及日均相對濕度（%）等。

1.2 研究方法

考慮到不同年齡患者的差異性，將呼吸系統(tǒng)疾病住院患者以10 歲為間隔進(jìn)行分層，年齡分層分別為0～9、10～19、20～29、30～39、40～49、50～59、60～69及70 歲以上。分析兩縣不同年齡段人群入院人數(shù)隨月份、節(jié)氣及候的變化特征，比較兩縣居民呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病差異。

分析氣溫、氣溫日較差、相對濕度和濕焓與兩縣全人群及50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)隨時(shí)間的變化關(guān)系。比濕與濕焓通過計(jì)算獲得，利用（1）式計(jì)算得到比濕數(shù)據(jù)：

式中：q 為空氣比濕（g/kg），P 和e 分別為氣壓和水汽壓（hPa）。

濕焓取決于大氣熱量與水汽量，又稱溫濕能，高濕焓區(qū)對應(yīng)著暖濕氣流強(qiáng)的聚集區(qū)[20]。濕焓的計(jì)算公式為[21]：

式中：Eh為濕焓（J/kg），Cp=1 004 J（/kg·K）為定壓比熱，T 為絕對溫度（K），L=2.5×106-2 323（T-273.16）為凝結(jié)潛熱（J/kg），q 為比濕（g/g）。

由于呼吸系統(tǒng)疾病每日入院人數(shù)分布為非正態(tài)分布，故選用Spearman 秩相關(guān)分析方法研究呼吸系統(tǒng)疾病與各氣象因素間的關(guān)聯(lián)性。在進(jìn)行兩縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與各氣象因素相關(guān)性分析的同時(shí)，還考慮了滯后影響，最大滯后時(shí)間選為第10 天。

研究主要使用SPSS 25.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 資料的描述性分析

阜南縣和錦屏縣2015—2016 年呼吸系統(tǒng)疾病住院人數(shù)及氣象要素的頻數(shù)分布見表1 和表2。研究期間阜南縣平均氣溫為15.8 ℃，平均相對濕度為78.7%。錦屏縣平均氣溫為17.6 ℃，平均相對濕度為84.0%。錦屏縣更潮濕。

表1 阜南縣2015—2016 年各人群呼吸系統(tǒng)疾病每日住院人數(shù)及氣象因素頻數(shù)分布

表2 錦屏縣2015—2016 年各人群呼吸系統(tǒng)疾病每日住院人數(shù)及氣象因素頻數(shù)分布

圖1 給出了2015—2016 年兩縣各年齡段人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)所占全人群百分比。兩縣0～9 歲兒童和60 歲以上老人呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)占比較大，其中錦屏縣0～9 歲兒童入院人數(shù)占比高于阜南縣，阜南縣60 歲以上老人入院人數(shù)占比高于錦屏縣。同時(shí)，兩縣均是20～39 歲人群入院人數(shù)較少。

圖1 兩縣2015—2016 年各人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)分布

2.2 不同時(shí)間尺度下各年齡段人群日均入院人數(shù)差異分析

2.2.1 各年齡段人群日均入院人數(shù)逐月變化

由圖2 可知，阜南縣各年齡段人群入院人數(shù)隨月份的波動較錦屏縣平緩，呼吸系統(tǒng)疾病入院高峰基本集中在2—3 月（50～59 歲人群除外）。錦屏縣各年齡段人群入院人數(shù)隨月份的波動具有一定相似性（20～29 歲人群除外），即日均入院人數(shù)在3 月出現(xiàn)峰值，6、7 月有弱的增長，入院人數(shù)最低值出現(xiàn)在8月。

圖2 阜南縣和錦屏縣2015—2016 年各年齡段人群日均入院人數(shù)的月際變化

2.2.2 各年齡段人群日均入院人數(shù)逐候變化

兩縣各年齡段人群入院人數(shù)峰值基本集中在10—20 候。阜南縣50～59 歲和70 歲以上人群以及錦屏縣20～29 歲人群需分別在10 月初、11 月初和12 月中旬加強(qiáng)對呼吸系統(tǒng)疾病的防范。

2.2.3 各年齡段人群日均入院人數(shù)隨節(jié)氣變化

圖3 是兩縣各年齡段人群各個(gè)節(jié)氣的日均入院人數(shù)分布情況。阜南縣和錦屏縣所有人群入院高峰基本集中在立春—清明。阜南縣50～59 歲人群和錦屏縣20～29 歲人群、70 歲以上人群分別在寒露、大雪、冬至入院人數(shù)最多。錦屏縣各年齡段人群在夏至節(jié)氣入院人數(shù)有增加。阜南縣所有人群入院人數(shù)低值基本出現(xiàn)在夏至—霜降，而錦屏縣各人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)低值則出現(xiàn)在立秋—寒露。

圖3 阜南縣和錦屏縣各年齡段人群日均入院人數(shù)的節(jié)氣變化

2.3 兩縣各人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與各氣象要素的相關(guān)性

阜南縣全人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣壓和氣溫日較差呈正相關(guān)關(guān)系，與氣溫、相對濕度和濕焓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。錦屏縣全人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣壓呈正相關(guān)，與風(fēng)速、氣溫、氣溫日較差和濕焓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。在不同人群分類下，相關(guān)系數(shù)大小和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果可能有所差異（表3、表4）。錦屏縣全人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與相對濕度不存在顯著相關(guān)性，可能與當(dāng)?shù)厝隄穸容^高有關(guān)[22]。

表3 阜南縣各人群每日呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣象要素的相關(guān)系數(shù)

表4 錦屏縣各人群每日呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣象要素的相關(guān)系數(shù)

2.4 氣溫和濕度對兩縣不同人群的影響

呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病或死亡高峰多出現(xiàn)于寒冷季節(jié)，如春季和冬季[23-24]。阜南縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病秋季入院高峰突出。兩縣全人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣溫日較差間的相關(guān)關(guān)系存在一定差異，因此對兩縣全人群及50～59 歲人群和4 個(gè)氣象要素（氣溫、氣溫日較差、相對濕度、濕焓）隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行對比分析。

2.4.1 氣溫對兩縣全人群及50～59 歲人群的影響

由圖4a、4b、4c 可知，當(dāng)阜南縣氣溫較高時(shí)，全人群及50～59 歲人群入院人數(shù)較少。在10 月和寒露節(jié)氣，阜南縣50～59 歲人群日均入院人數(shù)高峰對應(yīng)著氣溫日較差的較高值，并且在氣溫日較差增大5 d（一候）后，50～59 歲人群秋季出現(xiàn)高峰（圖4c）。

圖4 阜南縣（a、b、c）和錦屏縣（d、e、f）全人群（深藍(lán)線）、50～59 歲人群（淺藍(lán)線）日均入院人數(shù)及氣溫（深紅線）和氣溫日較差（淺紅線）分布

錦屏縣全人群與50～59 歲人群日均入院人數(shù)年內(nèi)變化基本一致（圖4d、4e、4f）。11 月—次年3月，兩人群入院人數(shù)均處于相近時(shí)間段較高水平。6和7 月隨著氣溫的升高，入院人數(shù)隨之增加。

2.4.2 濕度及濕焓對兩縣全人群及50～50 歲人群的影響

圖5 反映了兩縣全人群與50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病日均入院人數(shù)與相對濕度和濕焓的時(shí)間變化情況。

圖5 阜南縣（a、b、c）和錦屏縣（d、e、f）全人群（深藍(lán)線）、50～59 歲人群（淺藍(lán)線）日均入院人數(shù)及濕度（深紅線）和濕焓（淺紅線）分布

阜南縣春秋季節(jié)相對濕度較低時(shí)，該縣50～59歲人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)較多（圖5a、5b、5c）。與阜南縣不同，錦屏縣春季（3 月）相對濕度較高，此時(shí)氣溫偏低，陰冷潮濕的環(huán)境有利于細(xì)菌滋生[25-26]，易造成呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生（圖5d、5e、5f）。

當(dāng)濕焓增大時(shí)，兩縣全人群入院人數(shù)減少。但錦屏縣全人群和50～59 歲人群在6、7 月（夏至、第36候）出現(xiàn)的入院人數(shù)增長，表明錦屏縣居民可能還對暖濕環(huán)境有一定敏感性。

2.4.3 氣象因素對兩縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病的滯后影響

對比表5 和表6 發(fā)現(xiàn)，阜南縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病易受到相對濕度和氣溫日較差影響，在滯后第5 天較明顯。錦屏縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)則與氣溫及濕焓存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)大小隨滯后時(shí)間的不同而變化。

表5 阜南縣50～59 歲人群當(dāng)天及滯后10 d 呼吸系統(tǒng)入院人數(shù)與氣象要素的相關(guān)系數(shù)

表6 錦屏縣50～59 歲人群當(dāng)天及滯后10 d 呼吸系統(tǒng)入院人數(shù)與氣象要素的相關(guān)系數(shù)

3 討論

兩縣2015—2016 年各年齡段人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)分布呈現(xiàn)“兩頭多、中間少”的趨勢。兒童和老年人是呼吸系統(tǒng)疾病高發(fā)人群，20～39 歲成年人由于其較好的身體素質(zhì)，可更好地抵御各種呼吸系統(tǒng)疾病風(fēng)險(xiǎn)[27]。

安徽省阜南縣與貴州省錦屏縣各人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)高峰多集中于冬季和春季，這可能與較冷的環(huán)境條件有關(guān)[28-29]?？傮w來看，兩縣呼吸系統(tǒng)疾病日均入院人數(shù)的逐候變化趨勢與月份和節(jié)氣相似。以候?yàn)閱挝贿M(jìn)行分析縮短了年內(nèi)時(shí)間跨度，對短期內(nèi)疾病防控工作具有一定參考價(jià)值。

高溫效應(yīng)對錦屏縣全人群的影響比阜南縣更為明顯。兩縣居民呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)與氣溫日較差間相關(guān)關(guān)系的差異，可能與兩地人群對較暖季節(jié)當(dāng)日氣溫變化的敏感性不同有關(guān)。氣溫較高時(shí)，較大的氣溫日較差可能對錦屏縣居民有一定保護(hù)作用[30]，使當(dāng)?shù)鼐用駸岵皇孢m感得到緩解。低濕環(huán)境給阜南縣居民呼吸系統(tǒng)疾病帶來更大風(fēng)險(xiǎn)，春季低溫潮濕天氣易對錦屏縣居民產(chǎn)生較大影響，這與錦屏縣3月左右較高的相對濕度有關(guān)。從能量角度分析來看，兩縣全人群呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)均與濕焓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即在干冷環(huán)境條件下兩縣居民呼吸系統(tǒng)疾病入院風(fēng)險(xiǎn)較高。本文研究發(fā)現(xiàn)，阜南縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病易受到氣溫日較差與相對濕度的影響。同時(shí)，在上海和北京進(jìn)行的研究中也發(fā)現(xiàn)了類似結(jié)論[31-32]。

呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病和死亡受到氣候環(huán)境、遺傳和個(gè)體的生活習(xí)慣、收入水平等因素影響。因醫(yī)療數(shù)據(jù)的局限性，本文研究結(jié)果還不能完全反映多因素對兩地各人群呼吸系統(tǒng)疾病的綜合影響。本文主要運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行觀察性研究，研究方法的限制使研究結(jié)果相對片面，此后研究還應(yīng)考慮氣象因素對呼吸系統(tǒng)疾病的非線性影響。

4 結(jié)論

（1）在不同時(shí)間分布下，除50～59 歲人群外，阜南縣和錦屏縣所有人群呼吸系統(tǒng)疾病日均入院人數(shù)最大值出現(xiàn)在2—3 月（立春—清明，第10—20 候）和11—12 月（大雪—冬至）。兩縣呼吸系統(tǒng)疾病入院人數(shù)低值都出現(xiàn)在夏、秋季。

（2）阜南縣50～59 歲人群秋季入院高峰突出的原因可能與該人群對氣溫日較差和相對濕度的變化更為敏感有關(guān)。當(dāng)氣溫日較差增大、相對濕度降低時(shí)，阜南縣50～59 歲人群呼吸系統(tǒng)疾病入院風(fēng)險(xiǎn)隨之增加，這種影響還伴隨著一定的滯后效應(yīng)。

（3）干冷環(huán)境是導(dǎo)致兩縣居民呼吸系統(tǒng)疾病入院的主要因素之一。春季低溫潮濕天氣及暖季較低的氣溫日較差易對錦屏縣居民呼吸系統(tǒng)疾病產(chǎn)生較大影響。