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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新冠肺炎疫情是否具有季节性? “季节性”也挡不住病毒连续传播

已有 1126 次阅读 2020-9-14 10:13 |个人分类:全球变化|系统分类:论文交流| 新冠病毒, 季节性流行, 高温, 紫外线

            新冠肺炎疫情是否具有季节性? “季节性”也挡不住病毒连续传播

                                    杨学祥,杨冬红(吉林大学)


     关键提示:

 

       根据紫外线控制病毒发展的理论,2019年冠状病毒疫情始于2019年12月,处于紫外线一年中的最低值时期(冬季低值),预计2-3月(冬春之交)将出现拐点(日韩峰值阶段),4-5月(春季紫外线增强)出现峰值(欧美峰值阶段),5-6月(春夏之交)再次出现拐点,6-8月(夏季紫外线峰值)北半球出现第一波谷值(巴西峰值阶段)。第二波峰值(印美峰值阶段)是否出现,取决于调控力度,由于美国和印度疫情失控,目前疫情发展无法避免。


新冠肺炎疫情具有季节性特征


      据韩联社电视台报道,人们寄希望于随着天气变暖,新冠病毒会自然消失,多国专家观点不一,多数表示,仍需观望。专家表示,不可过度期待。美国哈佛大学流行病学教授 马克•利普西奇表示,冠状病毒有季节性,但新型冠状病毒是否具有相同性质,仍然存在疑问。

https://www.sohu.com/a/377531772_115239


     流感病毒为什么爆发于冬季?

     

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,流感高峰与低温和紫外线低值有关。

      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。

     

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


   

  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。

     新型冠状病毒爆发在2019-2020年冬季无黑子期

     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。

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

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1217031.html

 

图4 欧洲地区2020年1-2月2029-nCoV病例的流行曲线


太阳辐射对流感病毒的影响


     我们在2009年6月25日指出,太阳活动对流感爆发的影响人们早就发现。在太阳黑子谷年,太阳活动减弱,辐射出的紫外线也减弱,这有利于微生物和病毒的滋生和繁殖(旧病毒复发);在太阳黑子峰年,太阳活动增强,辐射出的紫外线增加,有利于微生物和病毒的基因变异(新病毒产生)。这是流感大流行一定发生在太阳黑子极值年的原因。由于在太阳黑子峰年爆发的流感大流行起因于病毒基因变异,所以强度大,危害重,如1918-1919年、1957-1958年和1968-1969年;由于太阳黑子谷年的流感大流行起因于旧病毒复发,所以强度小,危害轻,如1900年和1977年。这是后两次流感大流行被人们忽略的原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-240114.html

     根据相关条件,2002年SARS发生在太阳黑子峰值,所以强度大。2020年武汉新型冠状病毒发生在太阳黑子谷年,其强度相应变小。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1215677.html


高温和高紫外线环境能否让该病毒自然消退?


     研究表明,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,流感高峰与低温和紫外线低值有关。

     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。疫情发展速度快。

     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。疫情发展速度慢。

     2019年冠状病毒疫情发展迅猛,趋势近似于SARS事件。

     根据紫外线控制病毒发展的理论,2019年冠状病毒疫情始于2019年12月,处于紫外线一年中的最低值时期(冬季低值),预计2-3月(冬春之交)将出现拐点,4-5月(春季紫外线增强)出现峰值,5-6月(春夏之交)再次出现拐点,6-8月(夏季紫外线峰值)出现第一波谷值。第二波峰值是否出现,取决于调控力度。

     6-8月夏季紫外线峰值时期是北半球结束疫情的最佳时期(中国疫情结束)。

     图2-5何其相似。

     让实践检验谁是谁非。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1221970.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1223759.html


关注疫情可能向南半球转移


       万事俱备,只欠东风。一旦太阳黑子猛烈爆发,6-8月北半球疫情将进入低谷。5月过半,太阳黑子依然鲜见踪影。

      由于春夏紫外线增强,秋冬紫外线减弱,由春到夏,北半球疫情减轻;由秋到冬, 南半球疫情加重。疫情在南北半球季节性特征明显。太阳黑子姗姗来迟是疫情好转变慢的主因。

      必须防范南半球冬季(6-8月)疫情爆发的可能。

      从2月25日13时14分到 2月26日07时37分,澳大利亚确诊病例已由17例增加到23例。而澳大利亚炎热的夏季即将结束,秋冬季的由凉变冷以及紫外线减弱有利于病毒繁殖和传播。http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1220438.html

      从2月25日13时14分到 3月5日13时06分,澳大利亚确诊病例已由17例增加到53例。而澳大利亚炎热的夏季即将结束,秋冬季的由凉变冷以及紫外线减弱有利于病毒繁殖和传播。

      南半球发生疫情的国家由1个增加到7个,  关注疫情可能向南半球转移。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1221927.html

      截至当地时间4月7日14时,巴西全国共确诊新冠肺炎病例13717例,挤进全球疫情排名前13名。

      3-5月为南半球秋季,6-8月为冬季,南半球疫情爆发期临近,上升趋势将加快。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1227369.html

                    

新冠肺炎具有“季节性”特点也挡不住病毒连续传播


       在气候上,四个季节是以 温度来区分的。在北半球,一般来说每年的3~5月为 春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12~2月为冬季。在南半球,各个季节的时间刚好与北半球相反。南半球是夏季时,北半球正是冬季;南半球是冬季时,北半球是夏季。在各个季节之间并没有明显的界限,季节的转换是逐渐的。所以,新冠病毒即使会在北半球夏季消失,也会转移到南半球冬季爆发,是不会在全球消失的。

       例如,西班牙型流感可以简单分为三波,第一波发生于1918年春季,基本上只是普通的流行性感冒;第二波发生于1918年秋季,是死亡率最高的一波;第三波发生于1919年冬季至1920年年春季,死亡率介于第一波和第二波之间。

       第三波流感在大约1919年冬季开始在许多地方出现,至1920年春季起便逐渐神秘地消失。在澳大利亚,流感延续到了1919年8月 (南半球的冬季)。


人类活动可能导致新冠病毒南北半球交替流行


       按照流感病毒的季节性自然周期,北半球冬春季节是爆发期,夏季是消失期,病毒受到抑制,变化周期为一年。如果病毒没有被消灭,而是转移到南半球继续繁殖和传播,自然的灭杀作用就消失了,病毒就会毒性更强,传播更广,危害更大。

       由于现代交通工具的快捷和四通八达, 新冠病毒可以通过航空和航海在南北半球交替流行,这是对人类的最大威胁。

       其实西班牙流感本来也许不会传播这么快,但是战争中,军队大规模的调动为流感的传播火上浇油。

       这次流感是1918年2月首发于美国堪萨斯洲,很快传播至底特律等3个城市→3月美国远征军乘坐船带至欧洲前线→4月传播至法国军队,然后至英国和其他国家军队→5月达意大利、西班牙、德国、非洲,印度孟买和各尔各答→6月由英国远征军传播至英国本土,然后至俄罗斯、亚洲达中国、菲律宾、大洋洲至新西兰→1919年1月达澳大利亚。即不到一年时间席卷全球。

      1918年8月刚离开西非国家狮子山(塞拉利昂,北纬8.3度)的英国船上发生了致命的流感,在该船抵达英国之前,75%的船员被感染,7%的船员死亡,另外多艘船只也发生了类似的情况。

      1918 年到 1920 年,一种名为“西班牙流感”的流行病横扫美洲、欧洲、亚洲,甚至爱斯基摩人聚集区,夺去了全世界 5000 万到 1 亿人的生命,达到当时世界人口的 5 %,被它击倒的人数远超战争伤亡人数,成为1918年以来7次流感大流行中最严重的一次。第一次世界大战(1914年7月28日-1918年11月11日)是流感肆虐的帮凶。

冠状病毒的传播工具是快捷的现代化交通


      如果说西班牙流感的传播工具是军队和舰船,那么冠状病毒的传播工具就是快捷的现代化交通,特别是旅游和邮船。这可以从世界十大最受欢迎旅游国家排名和全球疫情报告对比中看到。

      根据约翰霍普斯金大学的系统科学与工程中心统计的灾情数据,截至2020年2月14日14点,全球已确诊64,437例2019-nCoV病例。其中,中国63936例,其他24个国家501例。日本的一艘大型邮轮钻石公主号上发现的病例最多,有218例。其次是新加坡58例、泰国33例、日本本土29例。

 

图5 2020年1-2月中国以外地区新型冠状病毒感染肺炎疫情的流行曲线

(图片来源:世界卫生组织,上观新闻汉化)

https://www.sohu.com/a/373900289_260616


世界十大最受欢迎旅游国家排名


法国(约8690万人次)

西班牙(约8180万人次)

美国(约7690万人次)

中国(约6070万人次)

意大利(约5830万人次)

墨西哥(约3930万人次) 。

英国(约3770万人次)

土耳其(约3760万人次)

德国(约3750万人次)

泰国(约3540万人次)


全球疫情的四个阶段:


日韩峰值阶段


截至2月25日13时14分

地区      确诊   治愈   死亡   所处半球

韩国      893    22     9

日本      851    25     5 

意大利    231    2      7

新加坡    90     53     0

伊朗      61     0      12

美国      53     1      0

泰国      35     15     0

马来西亚  22     15     0

澳大利亚  17     5      0       南半球

越南      16     9      0

德国      16     14     0

英国      13     8      0

阿联酋    13     4      0

法国      12     11     1

加拿大    11     4      0

以色列    6      0      0

科威特    5      0      0

西班牙    3      0      0

菲律宾    3      1       1

印度      3       3       0

阿曼      2       0       0

巴林      2       0       0

俄罗斯    2       2       0

以上数据来自国家及各省市地区卫健委

http://sa.sogou.com/new-weball/page/sgs/epidemic?type_page=pcpop


欧美峰值阶段


截至4月9日12时32分

地区         新增确诊      确诊     治愈     死亡

美国          32153         432132   23906    14817

西班牙       1530          148220   48021    14792

意大利       3836          139422   26491    17669

法国          3912          113982   21461    10887

德国          3967          113296   46300    2349

伊朗          0                67286    29812    4003

英国          5517          61474     345       7111

土耳其       4117          38226     1846     812

比利时       0                23403     4681     2240

瑞士          491            23280      9800     895

荷兰          4                20682      272      2255

加拿大       1393          19290      4646     436

巴西          2036          16188      127       820

葡萄牙       0               13141      196       380

奥地利       61             12942      4512      273

韩国          39             10423      6973      204

以色列       0               9404         801        73

俄罗斯       0               8672         580        63

瑞典          0               8419         205        687

挪威          0               6086         32         101

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以上数据来自国家及各省市地区卫健委

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1227550.html


巴西峰值阶段


    5月16日南半球巴西排名第六位,秘鲁第12位,墨西哥第16位,智利18位,厄瓜多尔第20位。南半球疫情加重。

    5月17日南半球巴西排名第五位,秘鲁第12位,墨西哥第16位,智利18位,厄瓜多尔第20位。南半球疫情加重。

    5月18日南半球巴西排名第五位,秘鲁第12位,墨西哥第16位,智利18位,厄瓜多尔第20位。南半球疫情加重。

    5月19日南半球巴西排名第四位,秘鲁第12位,墨西哥第16位,智利17位,厄瓜多尔第21位。南半球疫情加重。

    5月20日南半球巴西排名第四位,秘鲁第12位,墨西哥第16位,智利17位,厄瓜多尔第21位。南半球疫情加重。

    5月21日南半球巴西排名第三位,秘鲁第12位,墨西哥第15位,智利17位,厄瓜多尔第21位。南半球疫情加重。

    5月22日南半球巴西排名第三位,秘鲁第12位,墨西哥第15位,智利16位,厄瓜多尔第21位。南半球疫情加重。

     5月23日南半球巴西排名第二位,秘鲁第12位,墨西哥第15位,智利16位,厄瓜多尔第21位。南半球疫情加重。


截至5月23日12时01分

地区      新增确诊       确诊        治愈      死亡

美国      24197          1645094  403201   97647

巴西      20803          330890   135430   21048

俄罗斯    -               326448   99825     3249

西班牙    1787           281904   196958   28628

英国      3298            255544   1142       36475

意大利    652            228658   136720   32616

法国       64             182015    63986     28218

德国      560             179710    159064   8228

土耳其    952           154500    116111   4276

伊朗       -               131652    102276   7300

印度       5220          124794    51824     3726

秘鲁       2929          111698   44848     3244

加拿大     1197          83947    42608      6360

沙特阿拉伯2642         67719    39003      364

墨西哥     2960          62527    42191      6989

智利        4276        61857     25342      630

查看更多  以上数据来自国家及各省市地区卫健委

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1234559.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1235021.html


印美峰值阶段


截至9月8日18时00分


地区           新增确诊        确诊         治愈           死亡

美国           25325          6485575     3758629    193534

印度           75809          4280422     3323950    72775

巴西           10273          4147794     3549201    126960

俄罗斯        5020           1032354      847746      17939


     南半球疫情峰值结束,北半球印度和美国将进入峰值


       当地时间2020年9月11日,美国传染病专家安东尼•福奇表示,不同意特朗普总统关于疫情“即将结束”的言论。福奇表示,目前美国疫情数据“令人担心”,“我们目前稳定在每天新增40000例病例,死亡约1000例”。福奇还表示新冠疫苗将在“今年底或者明年初”问世,而不是特朗普政府一再宣称的11月大选之前问世。

https://video.sina.com.cn/p/news/2020-09-13/detail-iivhuipp4025136.d.html




http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1250483.html

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1 周少祥

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