全国“非典”风险与分区分期防疫的可能性

　　全国“非典”风险与分区分期防疫的可能性，目前，全国抗击非典取得了初步的胜利，要持续巩固减灾成果，协调经济生活与防疫减灾的关系，我们认为实现分区分期防疫减灾有可能有效防疫减灾，因为长期以来人们发现流感的爆发有季节性，换言之可能与气候条件有关，“非典”与普通流感同为冠状病毒引起，也可能与气候条件有关。如果这个推断得到肯定推荐阅读：连续变量，就可能针对气候条件，确定不同省市自治区疫病流行的可能时间，实行不同时期不同的防疫减灾战略。

　　长期以来人们发现流感的爆发有季节性，换言之可能与气候条件有关，“非典”与普通流感同为冠状病毒引起，因此爆发季节也可能与气候有关。故而需要对非典爆发区域的气候条件作研究。

　　气候的主要特征之一是月平均气温。我们首先考察日均温情况。据钟南山院士2003年4月25日电视报告，广州主要爆发期在12月，1月广州仍然在发展。据香港天文台资料，12月广州日均温为15°C，1月与人为控制配合，疫情缓解。北京是另一个重要疫区，北京的爆发主要出现在4月份，此期北京在13.5°C以上，降水仍然较低。同样的情况发生在太原。香港的疫情在3月下旬、4月12日出现爆发，考虑到“非典”潜伏取为14天，病毒强烈扩散期在3月，4月中旬出现有效控制，除了特区政府的努力外，与气候转变也可能有关。由这些疫区的情况，再结合非疫区的情况，我们推断爆发期温度上下限位于13～17°C一般流行月气温为5～22°C。赣州是广东的远邻，与广东人员交流多，可是却未见疫情发生。查赣州气候，主要是2～4月份降水增多。类似的情况也反映在多伦多与温哥华的差别上。根据它们的特点，我们推断流行月的降水上限为90mm。同时我们发现新加坡作为反例存在，初步调查表明新加坡由于纬度低，城市密度大，疫病爆发月普遍使用中央空调，造成局部环境容易感染。WHO的研究报告已经证实，温度升高，病毒在空气存活时间短。气温升高，不是所谓“高气温杀死”病毒。可能原因是病毒空气存活时间短，传染空间和时间也就有限。新加坡普遍使用空调，在局部造成适合病毒在空气中生存的优良环境，空气不流通，所以新加坡出现“反例”，其实常用室温200C左右是适合疫病流行的。

　　图1是中国东部4月份月均温形势和到2003年5月3日的“非典”病人分布的走势，在华北地区，二者表现了明显的一致：即石家庄附近曲线北凸和太原附近曲线表明，“非典”疫情分布与气候空间特征存在一致性。利用空间互相关分析发现互相关通过了置信水平为0.95的检验。

　　一个过程的数据波动，包含了过程的基本特征。“非典”疫病流行过程，也反映了“非典”的流行特征。认识这种特征对于防止非典，减少感染，预备医疗设施等具有重要意义。因此本文应用信息科学的数据挖掘技术，对城市的“非典”疫病人数开展了分析，试图发现疫情过程规律，提供防疫减灾的科学基础。

　　由于香港“非典”病人数公布的时间早，我们对香港每日新增“非典”病人波动过程(以下简称疫情过程)作了谐波分析通过这些分析我们发现：

　　疫情过程的12.5天周期，可以认为反映了“非典”病人通常10～14天的潜伏期，每10～14天爆发一次。这个过程也证实了医学观察发现的潜伏期一般不具有传染性的特点。

　　过程波动的第二个主周期是3天。这个波动的起因被我们追溯到天气学方面。研究发现同期香港的气温日较差存在3天周期，换言之，“非典”疫情波动与气温日较差有关。

　　为此，我们利用香港天文台公布的气象数据，结合香港公布的“非典”疫情中文大学沈建法提供我们对3月7日开始的天气过程与“非典”疫情作了比较研究，结果发现：

　　●3月7日，日较差小，平均气温低(14度，为3月最小值，冷空气影响)(7、8、9三日平均气温都在15度以下)，相对湿度小(67%，3月次低值)，3月17日(10-8日后)出现“非典”疫情高发值；

　　●3月16-18日，气温日较差大，平均气温适中(20.5-24°C)，没有降水，在3月24日(8-6天后)为“非典”疫情低发值；

　　●3月19-23日，气温日较差小(除21日为4°C)，平均气温低(约16-18°C)，有降水，在3月27-4月1日(9～8天后)出现“非典”疫情高发值(3月31日为爆发极值，而其前8天，即23日，日较差为所有数据的次最小值1.6)；

　　●3月25-27日，气温日较差大，平均气温适中(20.5-24°C)，没有降水，相对湿度差大(21-25%)，4月2日(8～6天后)为“非典”疫情低发值；

　　●4月5～6日，气温日较差小，平均气温低，相对湿度差小(8-10%)，在4月12日(6～7天后)为“非典”疫情高发值。总之气温日较差偏低6～8天左右，出现“非典”疫情爆发。

　　北京的疫情动态也表现出类似的特征。由于众所周知的原因，北京市的早期数据可能有不准确的地方，但是我们可以发现4月28日的前6日和前8日有日较差较低的时间，两个事件的联合对应到28日的最高峰。利用这个概率，我们曾经预报4月28的气温日较差事件，可能导致5月6～7日出现峰值，结果为实际值所证实。5月6、7日新增病人人数分别为97、94，而10～11日左右又会出现个峰。

　　这样的过程在石家庄的疫情发生中也表现出来。石家庄疫情过程与气温过程的比较。石家庄4月18日，23日和29日出现较小日较差，结果4月26日、5月1日和5月6日出现峰值或者跳跃。

　　日较差的这种作用，现在还缺少实验数据支持的机理解释。我们认为可能因阶段性气温日较差小和大气逆温层有关，前者形成稳定的病毒繁衍环境，后者有助于提高大气颗粒物浓度。特别要提的是“事件相关”分析7天前空气质量指数变大，7天后有爆发事件。换言之，可能存在大气颗粒物浓度高有助于疫病传染的现象，或者说大气细颗粒物可能是SARS病毒传播的载体之一。

　　为了进一步证实这个结论，用非参数方法估计随机过程的分布变点，发现“非典”爆发的日子较气温日较差最低点，大气污染指数峰值滞后6～8天。

　　根据前面得到的三条准则，我们对我国各省区“非典”容易流行期(简称流行期)和容易爆发期(爆发期)作了分区研究，结果得到了《中国分省区非典流行风险图》。由于时间紧，经费紧张，首期工作仅仅得到的是以省会或者自治区首府所在地气候为标准的分区图。这个工作进一步考虑了一些新准则：

　　●如果符合爆发标准的某月是流行期的最后一月，考虑流行期后延1月，因为SARS病毒发病有14天左右的滞后期。

　　●如果符合爆发标准的某月是流行期的第一月，考虑有一个传染过程和活动滞后期，当月不作为爆发期。

　　●由于缺乏各省区月平均日较差和大气质量指数，我们事实上未考虑气候准则中的第三条。值得注意的是我国西部气温日较差大，同时空气污染指数高，这里的处理把西部风险平衡是合适的。但这里对西北地区的预报可能“严重”了一些。

　　●5月份需要重点防疫的省市自治区为：河北、天津、内蒙古、山东和东北三省以及北京(因为前期已经大规模爆发疫情)，较重点区为中国北方各省区及四川，目前的零报告区青海，需要加强防疫。其余省区一般性防疫。

　　●6月份需要重点防疫的省市自治区为：西北地区、东北地区和西藏。其余省区一般性防疫。

　　●7月份风险降低，8月份全国几乎均为安全区，9月份北方地区重新出现风险。

　　如果我们的研究结论得到5月份疫情活动的证实，我们认为，6月可以进行高考和研究生复试。不过对研究生复试和暑假人流要适当控制，逐步放开。

　　●制定注意9月份的疫情变化，总结经验，对付未来的9～10月全国普遍风险期。

　　最近课题组通过数据挖掘技术对中国各地的疫病动态开展了分析，发现疫区类型月均温的聚类中心位于15.47℃，月降水位于27.94mm，相对湿度较低，而且香港数据表明，疫情爆发与空气质量明显由“事件相关”特征。课题组进而提出气候风险判别标准。在这个基础上，完成了分月份中国“非典”流行的气候风险评价，通过气候风险评价分析，课题组得到下列季节性疫情可能性活动规律如此：

　　以习惯性季节讨论，我国的习惯性冬季(12～2月)，中高风险疫情区基本上位于28°N以南地区，其中，12月份，台湾全省、香港、海南处于中等风险地带，四川盆地也处于较高风险中。1月份这个风险区北界继续退缩到温州、赣州、桂林、昆明一线月份风险区北界扭曲为厦门、梧州、安顺、成都、腾冲一线月)开始，中高风险疫情区逐步北上，3月中高风险疫情区轴线月，轴线在腾冲到长春一线，北京这时进入风险期。整个长江以南地区除云南省中、北部外，是一个安全区，黑龙江北部、和内蒙古东北部也处于一个安全区内，而天津、北京、太原、石家庄、延安、大理、成都、西安、开封、蚌埠、青岛围成高风险区。5月份的高风险区基本上位于著名的胡焕庸线(黑河-腾冲连线)以北，轴线在拉萨到齐齐哈尔一线个纬度，但是吐鲁番附近是安全区。

　　夏季(6～8月)是我国疫情形势最为乐观的季节，6月哈尔滨到玉树一线成为安全区北界，除西藏南部、西宁-酒泉附近和锡林浩特盟、兴安盟以外，全国是安全的。夏季(6～8月)是我国疫情形势最为乐观的季节，6月哈尔滨到玉树一线成为安全区北界，除西藏南部、西宁-酒泉附近和锡林浩特盟、兴安盟以外，全国是安全的。7月是全国风险最低的时期，全国除西宁-酒泉附近形成一个中度风险区外，全国均进入安全期。8月基本上形成以分别于西宁和锡林浩特为中心的两个呈孤岛状的较高风险区，其中心风险值较为0.75。6月、7月形势见分别图1、图2。

　　秋季(9～11)风险区逐步南下，9月份形势相对简单，9月风险区南界位于大连、延安天水一线，北京、天津重新进入风险期，大约大连、延安、天水、玉树以南为低风险的安全区，但是吐鲁番盆地附近也为低风险地带。10月出现青岛、天水为轴线个纬度，并且在黄淮海地区、四川盆地形成一个疫情风险高值区，并且一直处于较为安全的上海将进入风险期。11月风险区退到黄河以南，形成安全区南界在天津-汉中-腾冲以南。但是台湾全省、海南全省均为安全期。

　　课题组借助空间相互作用模型和2600多个调查数据估计了我国人口流动，进一步考虑人口流动和早期疫病分布势态，课题组认为夏季全国的形势是这样的：

　　6月：高风险区为黑龙江、内蒙古、甘肃、山西、辽宁、宁夏、山东、青海、新疆、西藏，中度风险区为河北、河南、陕西、天津、北京、吉林、四川，其余为安全区；

　　7月：高度风险区为甘肃、内蒙古、宁夏、青海，中度风险区为陕西、新疆、黑龙江、吉林，其余为安全区；

　　8月：高风险区无，中度风险区为陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、黑龙江、新疆、青海，其余为安全区。

　　气候分析还存在一个问题，4月份太原、昆明温度、降水、月均气温日较差接近，太原成为疫区，空气中大气细颗粒物少，高原环境紫外线强烈。无论那个原因都提示我们青藏高原、以南流行SARS的风险度可能估计偏高。这个问题还有待继续研究。

　　感谢与中国地理学会气候专业委员会主任张丕远教授、华东师范大学束炯教授、香港中文大学沈建法副教授、河北师范大学路紫教授和新加坡国立大学赵振杰博士的学术讨论。

　　(研究生郑一萍、王莹、吴兵、杨妍、陈建国、黎华琼等参加本项研究。中国科学院政策与管理研究所、华东师范大学)