创新方法精准估算中国县级高温阈值，助力气候变化下健康风险防控

《BMC Public Health》：A new approach to estimate the heat thresholds at the county level in China

当前确定高温阈值的方法存在局限，为解决此问题，研究人员分析 36 个城市热相关死亡风险，提出基于年温度频率（AFT）估算高温阈值的新方法。结果显示 AFT 与相对风险（RR）呈负相关。该研究推动相关领域发展，意义重大。

在全球气候变暖的大背景下，高温天气越来越频繁，其对人类健康的影响也日益凸显。高温超出人体舒适阈值，会带来热相关死亡风险，这一直是公共卫生领域重点关注的问题。以往研究中，确定高温阈值的方法存在诸多不足。一方面，现有方法多基于数据丰富地区的案例研究，在数据匮乏地区适用性存疑；另一方面，这些方法常基于统计关联选取阈值，缺乏明确物理意义，且未考虑生物体对环境的生理适应。在研究范围上，大规模研究往往只关注温度分布，忽视其对健康的影响；而针对特定区域给出高温阈值定义的研究，又因依赖局部数据，难以推广到其他地区。因此，探寻一种能考虑区域适应性和气候条件差异，且适用于不同地区的高温阈值确定方法，对研究温度与死亡率关系、计算热暴露导致的死亡负担至关重要。

中国科学院地理科学与资源研究所的研究人员针对这些问题展开研究，相关成果发表在《BMC Public Health》上。研究人员发现高温死亡率风险与年高温频率显著负相关，并据此提出基于温度出现频率选择高温阈值的新方法，还绘制了中国县级高温阈值分布图。这一研究成果对推进人类适应高温机制的理解，以及全球气候变化背景下热相关死亡率研究意义非凡。

在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先，收集数据，获取 36 个城市 1996 - 2021 年的相关数据，包括每日平均温度、老年人口比例、人均 GDP 等，其中 36 个城市覆盖中国六大气候区，每日平均温度数据来自中国气象局。其次，运用分布滞后非线性模型（DLNM）分析数据，从已发表的研究中筛选出 4 篇使用该模型探讨每日温度与人类非外部原因死亡关系的论文，收集其中 36 个城市的温度 - 死亡率 U 型曲线数据，进而研究相对风险（RR）与年温度频率（AFT）的关系。

下面来看具体的研究结果：

1. RR 与 AFT 的关系：通过对训练集数据进行多元非线性回归（MNLR）分析，发现 AFT 与 RR 显著负相关，且呈幂函数关系，公式为RR=1.348×AFT?0.094，调整后的R2为 0.74，AFT 能解释 RR 71% 的空间分层异质性。在模型中加入其他变量后，AFT 预测 RR 的能力与包含多个变量的模型相当，因此推荐使用仅包含 AFT 的模型预测 RR。
2. 基于 AFT 预测 RR：利用上述关系对测试集数据的 RR 进行估计，结果显示估计值与观测值匹配良好，说明模型在估计 RR 方面表现出色。
3. 基于热相关死亡率灵活风险选择高温阈值：研究发现，当 AFT 为 1 天 / 年时，RR 约为 1.4（95% CI，1.2 - 1.8）；AFT 增加到 5 天 / 年时，RR 降至约 1.2（95% CI，1.1 - 1.3）；AFT 达到 10 天 / 年时，RR 进一步降至约 1.05（95% CI，1.0 - 1.1）。可根据不同地区需求，依据温度出现频率灵活选择高温阈值。
4. 中国的热分布：研究人员利用 2405 个地点的每日平均温度，计算并绘制了 2019 - 2021 年中国县级高温阈值分布图。结果显示，中国高温阈值在全国范围内差异较大，总体上从低纬度向高纬度降低，最高阈值出现在中高纬度和西北干旱沙漠地区，可达 35°C，而青藏高原地区最低，低至 11°C。这些阈值代表当温度达到该值时，热相关死亡率相对最低死亡率温度（MMT）增加 10%。

在研究结论和讨论部分，该研究具有多方面重要意义。从方法创新上看，首次发现 RR 与 AFT 的显著负相关关系，使研究人员无需死亡率数据，仅通过 AFT 就能确定温度阈值和 RR，充分考虑了不同地区温度分布差异，比传统固定温度或相对温度确定阈值的方法更具优势。在研究尺度上，首次在全国范围内以县级精细分辨率定量估计高温阈值，计算结果与现有文献相符，且发现寒冷地区高风险热天数量多于炎热地区。从政策应用角度，研究结果为制定县级或更高分辨率的国家早期预警系统提供了理论依据，建议采用 “温度频率 - 死亡风险” 模型，实施三级预警框架，并每 3 - 5 年根据 IPCC 气候模型预测更新 AFT 阈值，同时将这些措施纳入国家气候变化适应战略 2035 公共卫生行动计划，与现有气象灾害管理框架协同运作。不过，研究也存在一定局限性，如数据未覆盖所有气候区，部分影响因素未纳入统计分析，且未考虑高温持续时间。但总体而言，该研究为全球气候变化背景下城市气候和人类健康研究提供了重要参考，推动了相关领域的发展。