冬季温度翻转死亡风险的增加：亚热带气候区老龄化社会日益严峻的健康威胁

《PLOS Climate》：Increased mortality risks of winter temperature flips: A growing concern in aging society of subtropical climate regions

　　

气候变化已导致冬季增暖背景下出现不可预测且剧烈的温度波动，尤其在亚热带地区更为突出。其中，短时期内从暖到冷的急剧温度转变对健康构成挑战，但其相关机制仍所知甚少。香港的历史数据显示，温度翻转事件的发生频率呈上升趋势，其特征表现为更大的温度降幅和更快的冷却速率。温度翻转事件与总非外因死亡（RR：1.08，95% CI：1.05-1.11）及特定死因死亡风险增加相关，且在达到或低于寒冷天气预警阈值时风险更高（RR：1.13，95% CI：1.09–1.17）。温度降幅越大、持续时间越短、冷却越迅速的翻转事件，其死亡风险加剧更为显著，而起始温度则呈反向关联。以升温起始后快速冷却的事件与肺炎死亡风险增加尤为相关（RR：3.17，95% CI：2.14–4.68），而以冷温起始伴快速（RR：1.21，95% CI：1.14–1.29）或缓慢（RR：1.08，95% CI：1.03–1.13）温度下降的事件则与总死亡增加相关。健康影响因性别和死因而异，老年人群在冷-缓慢（RR：1.11，95% CI：1.04–1.18）和冷-快速（RR：1.20，95% CI：1.11–1.30）翻转情景下均尤为脆弱。这些发现提示，突发温度翻转导致脆弱人群死亡风险增加的问题可能被忽视。这种潜在的忽视凸显了加强寒冷天气预警系统与健康干预措施的紧迫需求，以更好保护亚热带气候区老龄化社会中脆弱人群免受温度转变的不利影响。

全球气候变化与人口老龄化是21世纪两大突出问题，温度相关极端天气对健康的影响已成为重大公共卫生挑战。现有研究表明，低温导致的全球非传染病死亡占比高于高温，这一现象在老年群体中尤为显著。除极端高低温外，冷暖条件之间的温度波动及其健康风险日益受到关注。既往研究已证实，死亡率、住院率与冬季温度波动（包括连续日间温度变化、昼夜温差及总体温度变异性）存在显著正相关，对心血管疾病和呼吸系统疾病的影响尤为明显，老年群体受影响更为严重。

然而，现有研究在定义寒冷事件时多采用温度阈值或单一维度指标，未能充分捕捉冬季大幅波动背景下的突发温度下降事件的健康影响。特别是亚热带地区在增暖冬季经历了愈发频繁和强烈的温度波动，但现有指数多关注正常范围内的波动，对从异常暖态向冷态突变的健康影响认识不足。与此同时，全球现有寒冷天气预警系统多依赖绝对低温阈值触发，虽部分系统纳入24或48小时温度降幅指标，但通常在达到临界低温时才激活预警，这限制了其对温度波动所致健康风险的预防效果。香港作为世界上老龄化速度最快的城市之一，预计到2039年65岁以上人口将超过30%，2050年达40.6%，加之该地区建筑多强调通风降温而非冬季保温，供暖系统安装有限，室内环境易受室外温度骤降影响，使其成为研究亚热带城市温度翻转健康影响的典型样本。

本研究由Cheung、Zhang、Lau等研究人员完成，发表于《PLOS Climate》。研究人员旨在利用香港长期气象记录，识别暖冷温度翻转事件的变化模式与特征，并探究其相关健康风险，为改进现有寒冷天气预警系统、开发老年群体早期预防服务提供科学依据，同时为其他亚热带城市提供参考。

研究主要采用以下技术方法：数据来源方面，死亡数据为1995–2021年11月至次年3月香港 Census & Statistics Department 的逐日记录，按 ICD-9、ICD-10及更新版本分类，包括总非外因死亡、非癌非外因死亡、心血管死亡、流感死亡、肺炎死亡、呼吸系统死亡及症状体征和异常临床实验室发现未分类死亡，并收集年龄性别信息用于亚组分析；气象数据来自香港天文台城市中心气象站的日最低温度、平均相对湿度、风速和降雨数据；空气污染物数据为13个常规监测站的吸入颗粒物（PM₁₀，μg/m³）日均浓度平均值。温度翻转事件识别方面，采用31天滚动窗口日历日去趋势法对1884年以来日最低温度序列去趋势，以1991–2020年为气候基准期计算多年日均值及标准差，将去趋势后温度超过/低于气候平均1个标准差定义为暖/冷日，若暖日后5日内出现冷日则确认为暖冷温度翻转事件，事件从初始暖日起至最冷日为止；并以75分位数为阈值将事件按起始温度、降幅、冷却速率、持续时间进行高/低分类，进而结合起始温度与冷却速率定义为冷-缓慢、冷-快速、暖-缓慢、暖-快速四种事件类型。健康效应评估采用准泊松广义线性模型结合分布滞后非线性模型，最大滞后28天，调整风速、相对湿度、PM₁₀等混杂因素，并以自然立方样条函数控制年份、年积日、星期几等时间趋势，以人口对数为偏移量，基于准赤池信息准则选择自由度。亚组分析按性别和年龄组（0–17岁、18–44岁、45–64岁、65–74岁、≥75岁）分层。敏感性分析将滞后期改为21天，并以7日间隔定义翻转期验证稳健性。

研究结果显示以下主要发现：

**暖冷温度翻转频率和强度增加**

亚热带地区冬季增暖背景下，研究发现暖冷温度翻转事件年增长率约0.76%，正在重塑香港冬季气候模式。传统冬季为12月至次年2月，但近30年来1月最为突出，3月频率亦增加，表明温度骤降已延伸至传统冬季之外。从事件动态演化看，起始温度百年间从约19°C升至近22°C，近30年年均升幅约0.1°C，与全球变暖背景一致。约60%的翻转事件日最低温度可达12°C以下，即香港1991–2020年气候基准日最低温度第10百分位数及本地寒冷天气预警触发点。冷却过程呈两方面强化趋势：温度降幅以约0.6°C/10年略有上升，冷却速率以约0.01°C/天/10年加速，而事件持续时间缩短，近30年下降趋势为总时段的两倍以上。总体而言，香港冬季暖冷温度翻转事件正变得更频繁、更短促、降温更急剧，对老龄化社会公共卫生构成新挑战。

**冬季暖冷温度翻转带来显著死亡风险**

1995–2021年冬季各死因粗死亡率（每10万人）为：非外因死亡243.82、非癌非外因死亡166.91、心血管死亡66.36、流感死亡0.36、肺炎死亡36.47、呼吸系统死亡53.25、症状体征异常未分类死亡5.22。与非事件日相比，翻转事件日总体非外因死亡风险增加（RR：1.08，95% CI：1.05–1.11），非癌非外因（RR：1.10）、心血管（RR：1.11）、流感（RR：4.35）、肺炎（RR：1.09）、呼吸系统（RR：1.10）死亡风险类似升高。分层分析显示，当日最低温度达到或低于寒冷天气预警阈值时，所有七类死因风险均增加。

性别差异方面，女性受翻转事件总体影响更明显，尤以流感死亡（RR：6.35）和心血管死亡（RR：1.15）为甚。老年人群，特别是≥75岁者，死亡风险增幅最大。阈值内外分组方面，达到预警阈值的事件对健康影响显著；而未达阈值时的温度下降在某些年龄性别组甚至呈现保护效应。

特征分析显示：起始温度较低者比较高者死亡风险更高，尤以流感死亡为甚（冷起始RR：4.83）；温度降幅大、持续时间短者比较小降幅、较长持续时间长者死亡风险增加更显著；冷却速率高对应非外因等死亡风险更大（RR：1.20）。结合起始温度与冷却速率，暖起始快速冷却事件与肺炎（RR：3.17）和呼吸系统（RR：1.92）死亡风险增加最为相关；冷起始快速冷却事件非外因死亡风险（RR：1.21）高于慢速冷却（RR：1.08），冷-缓慢事件亦显示多死因风险升高。两性别对某些类型温度下降事件均敏感；女性非外因死亡在冷-快速（RR：1.22）和暖-快速（RR：1.25）事件中风险更高。年龄方面，≥75岁老年人在冷-缓慢（RR：1.11）和冷-快速（RR：1.20）事件中非外因死亡风险最高，类似模式见于非癌非外因、心血管和呼吸系统死亡；≤17岁个体在冷-缓慢翻转中非癌非外因死亡风险增加（RR：1.64）。将事件以12°C为界分为阈值上下两部分后，两部分均见死亡风险增加，阈值上部分几乎所有翻转事件均关联非外因死亡风险增加，而暖-快速事件因样本量少估计不稳；阈值下部分除暖-快速外均见风险增加。敏感性分析将滞后期改为21天后结果稳健，危害更高，模式一致。

讨论部分指出，气候变化使亚热带地区冬季增暖背景下暖冷温度翻转更频繁、更强烈。本研究不仅证实香港此类事件频率强度增加，还发现新特征：翻转不再限于传统12–2月冬季，而是扩展至3月等"冬季肩月"；以更高温度起始的快速降温正成为增暖冬季寒冷暴露的关键组成部分，不同于既往关注持续低温日暴露的研究。由于适应时间有限，暖冷翻转事件可能对机体造成更大应激，尤其老年人和既有疾病患者。此类事件数天内发生，因起始天气尚暖冬季公众可能忽视，且未必触发预警系统，导致不良健康后果，在香港尤其因缺少供暖和建筑保温而放大脆弱性。研究表明60%翻转事件可触发寒冷天气预警，但事件初期1–2天温度尚未降至触发点时其健康影响被忽视。因此，预警系统急需改进，增加预警前兆天气警报以捕捉亚热带城市日益增多、增强、加速的暖冷温度翻转。

研究指出，既往多关注日间或连续多温度变化，而本研究首次系统揭示极端多日暖冷翻转的健康影响，老年群体特别是≥75岁者最为易感。温度起始较高、缓慢下降的事件死亡影响较小，可用温度调节响应阈值效应解释；而超出机体初始耐受范围的急剧降温可能压垮自动温度调节系统，导致血压升高、免疫激活和炎症反应。亚热带领人群适应增暖冬季的同时，对冷应激的生理和行为准备不足，加大了脆弱性。性别差异可能源于生物、行为和社会经济因素复杂交互。研究建议将暖冷温度翻转纳入预警系统，参照中国寒潮标准，结合本研究发现的21.0°C起始、3.0°C/天冷却速率等参数，利用现有9天天气预报能力发布早期警报和特殊天气提示。该框架可推广至全球其他亚热带城市，仅需调整温度指标和标准差阈值等本地化参数。

研究局限性包括：单站气象数据可能无法完全捕捉城市内部变异，但140年连续记录确保历史趋势代表性；室外温度代表暴露可能因室内活动而有偏，但便于大规模流行病学应用；仅关注死亡结局而未涵盖从行为改变、不适、轻症到住院的完整健康谱系。

研究结论为：突发暖冷温度翻转事件近几十年来频率增加、降幅增大、冷却加速，与死亡风险显著升高相关，老年群体尤为突出。加强寒冷天气预警系统和早期预防行动，是降低亚热带地区气候变化和老龄化背景下突发温度翻转健康风险的关键策略。