张楠　刘继锋　徐军昶　侯斌

摘要：收集西安地区2014年呼吸系统疾病日死亡人数及同期气象数据，计算分析西安地区每日舒适度指数;应用SPSS17.0对逐日气象要素及舒适度指数与呼吸系统疾病日死亡人数进行单因素相关分析，分析气象要素对呼吸系统疾病日死亡的累积和滞后效应，及不舒适日对呼吸系统疾病死亡的影响，研究西安地区气象因素和舒适度对呼吸系统疾病死亡的影响。结果表明，气温、气压、风速、湿度与呼吸系统日死亡的相关性较显著，且随着累积和滞后时间增加，与呼吸系统日死亡的相关性有逐渐增强的趋势;西安地区日舒适度指数与呼吸系统日死亡人数有显著的负相关关系（r=- 0.525，P

关键词：呼吸系统;疾病死亡;气象因素;舒适度指数

中图分类号：R122.26

文献标识码：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.004

呼吸系统疾病是一种常见病、多发病，世界卫生组织（ WHO）发布的2017世界卫生统计报告指出，2015年，死于慢性呼吸系统疾病（ CRD）的人数为390万，占所有死于非传染性疾病（ NCD）的lO%。人们所处的自然环境主要指气候环境，近年来研究发现气候环境对疾病有着重要的影响作用。呼吸系统是执行机体和外界进行气体交换的器官的总称，是人体中一个相对开放的系统，呼吸系统疾病隶属于中国传统医学中的肺系疾病。

中国传统医学认为“肺，开窍于鼻，外合皮毛，外感六淫之邪自口鼻皮毛而人;肺为娇脏，不耐寒热，性喜清肃，其气以下降为顺，故外邪袭人常先犯肺。”气候环境对人体呼吸系统有着重要和直接的影响。

研究气候环境因素对呼吸系统疾病的影响，以期对预防呼吸系统疾病发生和给人们生活方式提出合理的指导建议，达到“防治于有疾之先”的目的。

1 资料与方法

本研究所用呼吸系统死亡资料来自于西安疾病预防控制中心2010-2014年西安地区死亡人数中的呼吸系统部分，ICD分类为JOO-J99。呼吸系统日死亡人数与气象因素的相关性分析用2014年全年资料，统计分析用SPSS17.0完成。同期气象资料来源于西安市气象局，包括逐日平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、平均风速、平均气压、日照时数、降水量，并在此基础上计算出气温日较差;由于气象因素对人群的死亡存在明显的滞后和累积效应[1-2]，选取各气象要素的当天、前l-7d，及2-7d等加权移动平均值与呼吸系统日死亡人数进行相关分析及讨论。

2 西安呼吸系统疾病死亡人数分布特征

西安地区2010-2014年呼吸系统死亡人数逐年递增，2014年呼吸系统死亡人数比2010年增长I.I倍。2010-2014年呼吸系统死亡人数1- 12月的各月平均值：1月死亡人数最多，其次是2月、12月;10月死亡人数最少、其次是7月、5月、9月。西安地区呼吸系统死亡存在明显的季节差异，夏季最少，秋季、春季次之，冬季最多，冬季呼吸系统疾病死亡人数占呼吸系统总死亡人数的33%。根据西安1981-2010年30年气候资料统计分析，西安全年1月份最冷，平均气温- 1.2 - 0.5℃。

西安地区冬季寒冷，雨雪较少，雾霾、寒潮等天气频发，寒冷降低了呼吸道疾病的抵抗力，而寒冷干燥的环境，使病毒容易入侵和繁殖，寒冷的气候环境，会使人体支气管收缩痉挛，分泌物增多，出现咳嗽、咯痰、气喘等呼吸系统疾病的常见症状，诱发呼吸系统疾病，可能是导致冬季呼吸系统疾病死亡率高的原因[3]。2010- 2014年西安地区呼吸系统疾病月平均死亡人数如图1所示。

3 呼吸系统疾病与气象因素的关系

将2014年呼吸系统日死亡人数依次与当日、前l-7d及2-7d移动平均的气象数据，共126组数据分别进行spearman相关分析（样本数N365）。气象要素包括：日最高气温TG，℃;日最低气温TD，℃;日平均气温TT，℃;气温日较差TX，℃;日平均相对湿度H，%;日平均风速W，m/s;日平均气压P，hPa;日照时数Sun，h;日降水量R，mm。Xl - X7为前l-7d的各气象要素，X2 - X7为各气象要素2-7d的等加权移动平均。

3.1 相关分析结果

当日的相对湿度、日照时数、气温日较差等27个气象要素与呼吸系统日死亡人数无相关性，前ld的风速、前6d的日照时数等8个气象要素与呼吸系统日死亡人数有弱相关性（P<0.05），其余99个气象要素均与呼吸系统日死亡人数有显著相关性（P<0.01）。

各气象要素中，除了气压与呼吸系统疾病日死亡人数之间呈正相关关系，其他气象要素都与之呈负相关关系;气温（日最高气温、日最低气温、日平均气温）、气压、风速、湿度与呼吸系统疾病日死亡的相关性较强，日照、气温日较差、日降水量与之的相关性较弱。

呼吸系統日死亡人数与99个显著相关气象要素的相关系数如表1所示。

3.2 气象要素对呼吸系统疾病的滞后和累积影响

气象要素对呼吸系统疾病日死亡有明显的滞后效应，气温（日最高气温、日最低气温、日平均气温）、气压、风速随着滞后时间增加与之相关性有逐渐增强的趋势，降水、相对湿度、日照时数、气温日较差相关性随着滞后时间波动性起伏，在提前3-6d时，相关性较显著。各气象要素中提前4d的最高气温和气温日较差、提前7d的最低气温和日平均气温、提前5d的气压和降水、提前6d的风速和日照时数、提前3d的相对湿度较其他滞后时长相关性最显著。具体如图2所示。气象要素对呼吸系统疾病日死亡有明显的累积效应，随着累积时间增加与呼吸系统日死亡的相关性有逐渐增强的趋势。其中5d移动平均的最高气温、平均气温、日照时数和气温日较差，7d移动平均的最低气温、日降水量、气压和风速，4d移动平均的相对湿度与呼吸系统日死亡的相关性较其他累积时间最显著，具体如图3所示。

4 西安地区舒适度及与呼吸系统疾病的关系

4.1 西安地区舒适度指数

人们通常以冷热来直接反映外界环境的舒适感，但这种冷热的感觉不仅仅是以气温一种气象要素来评价的，大气环境是由气象要素综合作用的，影响人体对外界环境的冷热舒适感觉往往也是由风、温度、湿度、压强等气象要素综合作用产生的。舒适度指数是度量温度、湿度、风等气象要素对人体的综合作用，表征人体在大气环境中舒适与否，提示人们根据气象环境来调节生理、适应环境以及防范冷热突变的指数。

舒适度指数[4]为：

根据式（l）计算得出，西安地区2014年每日舒适度指数在22 - 78之间，其中全年达到舒适，最可接受（3级）的有98 d，主要集中在4-6月和9- 10月;很不舒适（5级）的有132 d，其中，冬季（12月、1月、2月）有90d;达到很热，很不舒适（1级）的有lOd，出现在7月和8月;2级和4级分别为38d和87d。具体如表2、图3所示。

4.2 西安地区舒适度与呼吸系统疾病死亡的关系

对气象因素与呼吸系统日死亡进行相关分析发现，气温（日最高、日最低、日平均气温）、气压、湿度及风速与呼吸系统死亡的相关性最显著。西安地区日均气压离散系数[6]较小（0.9%），说明全年气压的平均值代表性或稳定性好，西安地区全年日均气压基本可作为常数，因此以气温、风速、湿度为计算指标的舒适度指数也与呼吸系统日死亡有着密切的关系，相关分析显示，西安地区舒适度指数与呼吸系统日死亡人数有显著的负相关关系，相关系数，r= - 0.525，（P<0.01）。2014年西安地区呼吸系统疾病日死亡人数及日人体舒适度指数如图4所示。

根据舒适度指数等级将西安地区舒适度指数5到1级依次分为5组，统计每组舒适度指数内呼吸系统日平均死亡率，根据该序列采用滑动t检验判断突变点（即呼吸系统日平均死亡率突然增加的拐点），突变点即为不舒适致超额死亡的阈值。根据不舒适超额死亡阈值将2014年的每一日分为“不舒适日”（≥阈值）和“舒适日”（<阈值），不舒适超额死亡人数按下式定义：

Sc-Sr - Sf

（2）式（2）中，Sc为超额死亡数;Sr为“不舒适日”实际死亡数;Sf为“舒适日”平均死亡数。

不舒适超额死亡数的含义是舒适度指数等级为不舒适的情况下比舒适情况下多出的死亡数。超额死亡率为超额死亡数与人口数的比率[7]。

采用滑动f检验判断该序列的突变点有1个，即K为5级（t=- 10.20，通过0.001的显著性检验），因此，确定舒适度指数5級为西安地区气象环境不舒适致超额死亡的阈值。统计结果表明，舒适度等级为5级时的日平均死亡率为1.42人/100万，舒适度指数等级小于5级时的日平均死亡率为0.83人/100万，“不舒适日”与“舒适日”呼吸系统日平均死亡率之比高达1.71，即“不舒适日”比‘舒适日”日平均死亡率多71%，表明因气候寒冷导致的人体不适对呼吸系统超额死亡有很大影响。西安地区冬季舒适度等级以5级为主，舒适度等级为5级时，人体感觉很冷、很不舒适，直接影响人体呼吸系统，导致了呼吸系统疾病超额死亡率高[8]。

5 结论与讨论

西安地区呼吸系统死亡人数夏季最少，冬季最多。气象要素中气压与呼吸系统日死亡人数呈正相关关系，其余都与之呈负相关关系;其中气温、气压、风速、湿度与呼吸系统疾病日死亡的相关性较强，日照、气温日较差、日降水量与之的相关性较弱。气象要素对呼吸系统日死亡的影响有明显的滞后和累积效应，气温、气压、风速随着滞后和累积时间增加与之相关性逐渐增强。呼吸系统疾病从发病到死亡是一个复杂、漫长的生理、病理过程，动物实验发现，在一定时期的寒冷环境中，实验动物的气管会发生白细胞浸润、上皮增生等病理改变。而真正对呼吸道外感病发生作用的，是伴随着冬季冷高压天气出现的低温、多风等因素[9]。这与本研究的结论基本一致，气候环境对呼吸系统的影响正是一个综合并具有滞后累积效应的过程。

人体对外界气象环境的感受是一种综合感受，而以往气象因素与疾病的关系研究中多以分析各单一气象要素与之的关系为主。气象要素分类众多，气象要素的选取人为性较大，研究难免存在一定偏颇，而且分析过程比较复杂。本研究发现西安地区舒适度指数代表性较好，与呼吸系统日死亡有显著的相关关系，是能够直接反映人群对天气气候体感的一种指标。当舒适度指数等级为5级时，人体感觉寒冷，很不舒适。而寒冷可使呼吸道的纤毛活动降低，使肺泡巨噬细胞的吞噬功能降低，清除细菌的能力也随之减弱[9]，这些改变容易诱发和加重呼吸系统疾病，影响了呼吸系统疾病的超额死亡率，可能导致呼吸系统疾病死亡率增加。舒适度指数可以作为一种反映气象因素即天气气候的体感指标来提醒公众预防呼吸系统疾病发生，为呼吸系统疾病患者生活方式提出合理指导建议的依据，达到“未肺病先治、已肺病防变”的目的。

气象因素与呼吸系统疾病死亡的相关性已经得到证实，但是由于资料来源限制，研究时间序列较短，还不能完全反映气象因素对呼吸系统疾病的影响关系。对于呼吸系统疾病与气象因素的关系研究，除了探讨死亡人数与之的关系外，还应就门急诊和住院诊疗情况，及疾病预后转归综合来研究才能全面了解外界气象环境变化对疾病的影响。然而医疗就诊资料收集困难重重，涉及领域面较广，使得目前研究相对片面，结论也较零散，全面、系统、更具实用价值的成果，需要社会各界在今后的研究中共同努力才能逐步完善，以期对改善人民生活提供更多的帮助。

参考文献：

[1]尚可政，孙宏，张莹，等.南京市呼吸系统和循环系统疾病死亡人数与气象因子的关系[J].兰州大学学报（自然科学版），2014，50（1）：59-65.

[2]李娟，张志薇，于庚康，等.气象要素对南京市呼吸系统疾病的影响研究[J].气象科学，2017，37（3）：409-415.

[3]卢志刚.季节变化对呼吸系统免疫调节机制影响的研究[D].石家庄：河北医科大学，2010.

[4]张书余.城市环境气象预报技术[M].北京：气象出版社.2002.

[5]王雯燕，宁海文，曲静，等.西安市旅游气象舒适度分析与应用[J].陕西气象，2016（ 1）： 36-39.

[6]张萌物.对离散系数定义及公式的完善与改进[J].西安石油学院学报（社会科学版），1999 （2）： 55-56.

[7]杨宏青，陈正洪，谢森，等.夏季极端高温对武汉市人口超额死亡率的定量评估[J].气象与环境学报，2013，29（ 5）： 140-143.

[8]王琪，李艳，路瑶，等.南京地区风寒指数对呼吸系统疾病的影响[J].兰州大学学报（自然科学版），2017，53（ 3）： 407-414.

[9]黄广平.呼吸系统疾病的发病机理及生存质量研究[D].广州：广州中医药大学，2000.