全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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冠状病毒为什么在冬季爆发:一年中紫外线数量最少

已有 4423 次阅读 2020-2-4 20:00 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流| 病毒爆发, 紫外线, 季节特征, 统计规律

冠状病毒为什么在冬季爆发:一年中紫外线数量最少

                        杨学祥,杨冬红(吉林大学)


    流感病毒为什么爆发于冬季?


      2018 年 12 月 19 日,CID 杂志在线刊发了 IDSA 关于季节性流感诊断治疗预防及暴发处理指南,改版指南是对 2009 年美国传染病学会(IDSA)制定的季节性流感治疗指南的更新。

    「流感季节」是指通常会出现流感流行并需要监测的特定时期,例如美国 10 月到次年 5 月。

    「流感流行高发季节」是指季节性流感(甲流和乙流)感染病例数增加的时期,例如在美国较冷的秋季,冬季和春季出现流感高峰。(笔者按:在我国北方指冬季低温时期)

    「非流感流行季节」是指季节性流感病毒(甲流和乙流)不在当地流行的时期,例如美国炎热的夏季。

      流感是由甲型、乙型或丙型流感病毒感染引起的呼吸道疾病。在美国,甲型流感和乙型流感的流行季节为每年的秋季,冬季和春季,而丙型流感多呈散发状态。季节性流感临床表现多种多样,包括无症状的感染,伴或不伴发热的轻症流感(见附表),严重者可出现并发症导致死亡(见附表)。一项研究估计,在 2010 年至 2016 年期间,美国所有年龄段中季节性流感发病率大约为 8%(3%-11%)。在 2010-2016 年期间,在美国,季节性流感约造成每年 430 万-1670 万次就诊,14000-710000 例患者住院治疗以及 12000-56000 例患者死于呼吸和循环衰竭。最近一项模拟研究估计全球每年约有 29 万-64 万例患者死于季节性流感相关的呼吸衰竭。

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1580809510&ver=2138&signature=S-V-oW6YjdR1NiPl0J6d1t5oUjmxUEoXar1J031Z12vIctMcMUJ2unTBs8MNo0I2gDRXmV4sVr5ea0ZW-5X0nc5BNGdLfQMeqW*OMTtEQg8plA9OZXWX8-ZJvimNaGVF&new=1


      冬季感冒的高发,一般认为有三个原因。首先,冬季气候寒冷,人呆在室内的时间变长,从而增加人与人接触的概率。其次,冬季的空气比较干冷,在这种条件下病毒颗粒更容易存活,传播也更容易。最后,由于经济活动的增加,人群的迁徙比之前更加频繁,比如旅行,这也加重了流感病毒的传播扩散。

      对于流感的高发,目前学界还有另一种解释:冬季人们在室内的时间变长,从而人体维生素D水平降低,导致抗流感病毒的免疫力下降。

http://www.sohu.com/a/199603321_135814

      我们发现流感冬季高发的第五个原因:全球一年中紫外线处于最低值,有利于病毒的繁殖和传播。

      紫外线并非夏季的阳光所独有,而是每天都存在,只不过从每年的3月份开始,紫外线的量逐渐增加。数据显示,一年中,3月至4月紫外线已达盛夏的90%,5月至8月为全年度紫外线量的高峰期。即使在冬季,紫外线的量也有夏季的2/3(见表1)。

      紫外线指数是通过一组变化范围在0至15的数字来标示太阳光线中紫外线对人体皮肤可能损伤的程度,指数越高,紫外线对皮肤伤害的程度越大。公众应该学会通过看紫外线指数预报来防晒。”

      根据2002年新制定的紫外线指数标准,紫外线强度划分为弱、中等、强、很强和极强5个等级。紫外线指数在2以下, 人们可以放心安全地呆在户外;指数在3至6之间,人们外出时就该采取保护措施,比如,中午尽量寻找遮荫处,不要长时间暴露在阳光下;指数在8至11甚至11以上,如果还在户外,赶紧找个庇荫处躲起来,防晒服、防晒霜、遮阳帽和太阳镜, 一样都不能少。

 

图1 一年中紫外线量的变化(把7月的量作为1000来计算的相对值)


      我国的冬季为前一年12月到次年2月,是一年中紫外线最低值时期;在美国较冷的秋季,冬季和春季出现流感高峰,从10 月到次年 5 月,避开了紫外线夏季高峰。这说明,流感高峰与紫外线低值有关。


      SARS事件开始于冬季高峰在春季


      SARS事件从2002年12月5日或6日开始至2003年7月13日,共历时约8个月。即爆发于紫外线冬季低值,消失于紫外线夏季高值。

      2002年12月15日世界首例病人黄杏初发病后住院,2003年1月2日,河源市将有关情况报告省卫生厅,不久后中山市同时出现了几起医护人员受到感染的病例,广东省派出专家调查小组到中山市调查,并在2003年1月23日向全省各卫生医疗单位下发了调查报告,要求有关单位引起重视,认真抓好该病的预防控制工作。

       2003年1月12日起,个别外地危重病人开始转送到广州地区部分大型医院治疗。截止到2003年2月9日,广州市已经有一百多例病,其中有不少是医护人员,在广州市发现的该类病例中共有2例死亡。

       2003年5月31日,WHO将新加坡从疫区中除名。

       2003年6月23日,WHO将中国香港从疫区中除名。

       2003年6月24日,WHO将中国大陆从疫区中除名。

       2003年7月2日,WHO将加拿大从疫区中除名。

       2003年7月5日,WHO将中国台湾从疫区中除名。

       2003年7月13日,全球不再增加新增病例和疑似病例,疫情基本结束。

https://baike.sogou.com/v74652279.htm?fromTitle=SARS%E7%96%AB%E6%83%85


 

图2  SARS2003年死亡率统计:5月进入峰值


      中东呼吸综合症爆发于冬季高潮在春季


      中东呼吸综合症(Middle East Respiratory Syndrome,MERS),又称新沙士、2012年新型冠状病毒(Novel coronavirus 2012)、2012年伦敦1号新型冠状病毒(Lodon1_novel CoV 2012),是一种2012年才发现的新型病毒,被认为和造成SARS的病毒相似,最早出现在中东。

 

图3 MERS病例发病数时间分布图

https://www.zhihu.com/question/23613952


      根据图3,中东呼吸综合症发现于2012年冬季,疫情高峰在2014年3-5月春季,在6-8月夏季紫外线峰值迅速消失。


     武汉新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季无黑子期


     2019年12月,武汉市部分医疗机构陆续出现不明原因肺炎病人。武汉市持续开展流感及相关疾病监测,发现病毒性肺炎病例27例,均诊断为病毒性肺炎/肺部感染。

http://blog.sciencenet.cn/blog-667021-1216189.html


       比利时布鲁塞尔的日地研究卓越中心的通讯专家Jan Janssens在整合了有关太阳的研究之后说:“太阳在2019年11月14日开始进入无黑子期,一直持续到了12月23日”,他在邮件中同时告诉《科学在线》(天文在线):“这个40多天的无黑子期是20多年里持续最长的一次。”

      一个新的太阳黑子区域的特写—在一连串四十天的“无黑子”期之后,也就是两个十一年的太阳黑子周期间的太阳活动最低时期之后,首次被观测到。太阳气象预报中心预测,SC25的活动周期预计在2024年达到巅峰,接着在2031年出现最小值。

      太阳在2019年11月14日开始进入无黑子期,一直持续到了12月23日,四十天的“无黑子”期与2019年12月开始的疫情完全重合。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216447.html


      2019年11月14日至2019年12月23日,国家天文台在日面上没有观测到活动区,没有发生过C级及以上耀斑。预计2019年11月14日至2019年12月23日, 太阳黑子相对数平滑月均值为5.0。预计2019年11月11日至2020年1月19日, 太阳耀斑活动水平为以0-1级为主。

http://rwcc.bao.ac.cn:8002/solarweather/

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1215860.html


      太阳耀斑通常可分成A、B、C、M、X五个级别,每个级别又可划分10个等级。一般地球上观测到的弱耀斑是C级,M级是大耀斑,而X级则是极大耀斑。

      紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流可以杀灭病毒,对地球进行定期消毒。在太阳活动低值时期,紫外线、X射线和伽玛射线以及高能粒子流的强度变弱,有利于冠状病毒加快繁殖和传播,导致疫情的发生。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216385.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216469.html

 

     武汉新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季紫外线谷值时期,又恰逢太阳黑子低值年,这是此次疫情异常凶猛的原因。由于太阳黑子最低值已经过去,根据前两次疫情的统计规律,估计在春季疫情将进入高峰,夏季消失,秋冬季是否复出,取决于中国的调控力度。

      陈薇院士最近指出,从现在来看,拐点可能很快就会到来。但是第一个拐点到来之后,疫病会不会还有第二峰、第三峰呢?对此我们还是要做好最坏的打算,拿出最充分的方案,准备最长期的奋战。

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/2/435299.shtm




http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1216983.html

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