2013年上海市高温热浪特征及超额死亡风险评估

2013年上海市高温热浪特征及超额死亡风险评估

近几十年来，随着世界工业化进程和城市化进程的加快，人为因素引起的温室气体排放迅速增加，世界气候发生了显著变化。而高温热浪作为典型的极端天气事件,正是全球增温的重要体现。从20世纪90年代起,高温热浪造成的健康风险引发了广泛的关注,1995年芝加哥发生的热浪造成将近800人死亡,2003年8月发生在法国的热浪造成14800人死亡。近年来,国内学者开始关注高温热浪人群健康影响方面的研究,主要以高温热浪对人群健康影响的定性报道为主,而对于热浪相关的健康风险的定量研究比较少,特别是对于我国典型高温热浪的人群健康风险评估研究仍十分缺乏。2013年全国遭遇罕见高温热浪天气,上海市为本次高温热浪极端天气事件的重灾区。气象部门多次发出高温预警信息,2013年7月25日发出高温红色警报,7月26日最高温达到40.6℃,超过1934年历史最高值(40.2℃),2013年7月份上海发生的热浪总持续时间达到了23d之久,占7月份总天数的74.2%,据报道,连续高温热浪天气造成中暑患者不断增加,对人群健康造成了严重的影响。本研究关注2013年上海市夏季高温热浪事件,首先分析2013年夏季上海市高温热浪的特征,并评估其相关的超额死亡风险;在此基础上,通过比对2013年夏季高温热浪与其他年份夏季同期的超额死亡风险的差异,更深入地分析此次2013年上海高温热浪相关的超额死亡风险的严重程度,有助于了解2013年上海典型高温热浪相关的人群健康风险及其危害程度,进而为制定疾病预防控制措施提供必要的定量数据支撑。1材料和方法1.1热浪定义采用中国气象局热浪标准:日最高气温≥35℃时称为高温,连续3d以上的高温天气过程称为高温热浪。1.2热浪特征与超额死亡风险研究时间段为2003—2013年夏季6—8月。其中,2013年数据用来描述本次2013年夏季的高温热浪特征并评估此次高温热浪相关的超额死亡风险。2003—2012年数据作为过去10年的基线数据,与2013年进行比较。1.3上海生活气象数据采用美国国家气候数据中心(U.S.NationalClimaticDataCenter,NCDC)网站提供的2003—2013年上海每日最高气温和日平均气温数据。人口资料采用2004—2012年上海市统计年鉴提供的常驻人口数和年死亡率数据。1.4热相关死亡风险根据2003—2013年温度数据,基于热浪定义筛选出各年热浪时间段,统计2003—2013年上海夏季最高气温、日均气温、高温日数、热浪天数和热浪次数等指标。本研究首先以Excel2003计算每日热相关死亡数。若日均气温大于最低死亡风险温度(minimummortalitytemperature,MMT),即计算热相关死亡风险。热相关死亡风险计算见公式(1):式中:H:每日热相关死亡数;ΔT:日均气温与MMT的差值,本研究采用Kan等报道的MMT(26.7℃);POP:上海常驻人口数,2003—2011年采用2004-2012年上海统计年鉴中的常驻人口数,2012年和2013年采用2012年上海统计年鉴常驻人口数;M:基线日均非意外死亡率(‰),通过对目前已有文献的查询,黄惠敏等预测的上海杨浦区意外死亡率约为0.43‰,笔者分别采用上海统计年鉴中的年死亡率和剔除意外死亡率后的非意外死亡率进行了超额死亡数的计算,显示两者结果差别不明显,笔者认为意外死亡为小概率事件,因此非意外死亡率约等于死亡率,所以2003—2011年采用2004—2012年上海统计年鉴中各年死亡率,2012年和2013年采用2012年上海统计年鉴死亡率;β:当温度高于MMT时,温度-死亡的暴露-反应关系系数,采用温度每升高1℃,死亡增加的百分比为1.21%,该数值来自于Kan等的相关研究结果。本研究最终的健康风险评估指标以每年夏季热相关超额死亡数及每年夏季热浪相关超额死亡数表示。2结果2.12热浪天数与高温表1展示了2013年夏季上海热浪特征。2013年上海夏季一共发生4次热浪,均发生于7—8月,其中7月3次,分别是:7月1日至7月4日、7月7日至7月12日、7月20日至8月1日;8月1次,时间段为:8月3日至8月17日。7月份热浪天数共计23d,8月份为15d。6月份均温为24.1℃,7月份均温高达31.9℃,8月份均温达到30.9℃。据表2可见,2013年夏季最高温为40.6℃,高于2003—2012年各年最高温;2013年夏季均温为29℃,相对于2003—2012年各年夏季日均温明显升高。2013年夏季上海高温日数达到44d,为近11年来最高纪录,是2003—2012年各年平均高温日数的1.3倍。2013年热浪总持续天数达到38d,其中单次热浪最长达到15d,明显高于2003—2012年出现的热浪情况。2.2热浪相关的超额死亡人数和热浪相关的超额死亡人数比较根据上海夏季超额死亡数的计算结果,2013年上海夏季热相关总超额死亡人数为1889人/年,热浪相关的超额死亡人数为1347人/年,占总死亡人数的71.3%,高于2003—2012年各年夏季热相关超额死亡数和热浪相关超额死亡数(表2)。3热浪人群社会健康风险评估的未来研究方向2013年上海夏季高温日数为44d,最高温达到40.6℃,共发生4次热浪,热浪总持续天数达到38d,2013年上海热浪发生的频率和强度都远远大于2003—2012年同期。整个夏季造成的超额死亡数为1889人/年,热浪相关的超额死亡数达到1347人/年,占整个夏季的71.3%,说明超额死亡数与热浪发生的时间和持续时间有关。2003—2012年夏季平均超额死亡数为848人/年,2013年夏季热相关总超额死亡数(1889人/年)高于2003—2012年各年平均值,是2003—2012年各年平均值的2.2倍;2003—2012年热浪相关超额死亡人数平均为345人/年,2013年热浪相关的超额死亡数(1347人/年)是2003—2012年各年平均值的3.9倍,通过与历年数据的比较,2013年夏季热相关超额死亡和热浪相关超额死亡风险较高。本研究采用Kan等在2003年计算出的上海市最低死亡风险温度(MMT)26.7℃,以温度和死亡的暴露-反应关系系数(1.21%)作为超额死亡风险计算的关键性参数。由于当时的数据情况、人口特征、社会经济状况与现今存在着一定的差异,不可避免地导致本次评估结果具有一定的不确定性。本次超额死亡风险的计算中,对于高温热浪相关死亡风险的计算,假设热浪对人群健康影响的强度是不变的,并未考虑高温“收获”效应,即发生在不同时间的热浪对人群健康影响的差异;同时本次评估着重强调了热浪强度(即温度高低)造成的人群超额死亡的风险,对于由于高温热浪持续时间不同所产生的对人群健康影响的差异并未考虑。以上问题也是目前在进行高温或热浪人群健康风险评估的难点,目前世界范围内的研究结果还很难准确地给出这两方面的结论,今后的研究需要在温度与人群健康的暴露-反应关系方法学上对“收获效应”及热浪“持续时间”等进行更好的定量研究,以便为更准确地评估高温热浪人群健康风险奠定必要的基础。此次计算高温热浪造成人群的超额死亡人数,仅为针对上海市整体人群的风险评估结果,尚不能计算出更值得关注的脆弱人群及敏感性疾病人群的超额死亡风险,这是由于目前尚缺乏此部分人群的温度与人群健康的暴露-反应关系系数,今后的研究中,除了应关注全人群的暴露-反应关系外,还应该加强温度对脆弱人群及敏感性疾病人群健康影响的定量研究,进而为更精细化的健康风险评估提供基础参数依据。目前本研究使用的方法是一种宏观的健康风险评估方法,国际上最初采用这种方法时,是对宏观政策给出基本数据支撑和整体人群的宏观考虑;其次,本研究考虑到2003年至2012年上海10年间年龄及人口数变化很大,所以计算时分别采用了每年独有的人口数及死亡率。除此之外分年龄别的标化非意外死亡率很难从统计年鉴上找到可得的相关资料来获得,目前也没有相关研究给出分年龄别的暴露-反应关系系数,相关研究均采用同样方法进行死亡风险的计算,所以本研究采用以上方法是合理的。如果未来可以获得相关的分年龄别暴露-反应关系系数和相关资料,笔者可以进一步计算热浪对不同年龄造成超额死亡影响,使对不同年龄人群评估结果更加精确。值得一提的是,由于空调使用率的增加,公众正在逐渐适应热浪。有研究表明,温度对人群健康的热效应会随着人群对热的适应性不断增强而降低。因此,笔者用历史文献得到的暴露-反应关系系数估算风险,结果会存在一定的不确定性。2013年夏季上海持续高温严重,发生的热浪事件强度大,持续时间长,对人群造成的死亡风险远远高于2003-2012各年平均风险水平,造成的人群超额死亡风险极高,值得密切关注,并需采取措施控制人群健康风险。建议在