傳染性疾病的動(dòng)態(tài)變化
傳染病指由特殊的傳染病因引起，而由人、動(dòng)物或其他傳染源傳播到易感染的宿主的疾病。流行病的出現是由多種原因造成的，如貨物和人員流動(dòng)量增大、人們行為方式的改變或公共衛生措施不力等。但也有人指出，疾病的出現（特別是以前未認識的疾?。┙?jīng)常與氣候或生態(tài)變化有關(guān)，由于形成了有利于微生物或其自然宿主增加的條件，人們容易接觸到自然病原體或傳染病宿主。在某些情況中，新的傳染性疾病生物體的出現反映的就是病毒或細菌為適應外部環(huán)境或宿主內部環(huán)境而變化。
疾病的傳播方式
將傳染性微生物的傳播方式分類(lèi)歸納其共同特性，以便評估氣候如何影響疾病分布。首先，大部分傳染病可區分為人源性和動(dòng)物源性。人源性疾病由只包括人類(lèi)的傳播循環(huán)中存在的微生物引起，而動(dòng)物源性疾病則由非人類(lèi)宿主中傳播的微生物引起，隨后轉移到人體。有少數微生物通常在人類(lèi)和動(dòng)物間傳播，而使人畜共病的。這個(gè)分類(lèi)還可以再區分為直接或間接傳播類(lèi)。直接傳播的人源性疾病包含兩個(gè)成分（微生物因子和人類(lèi)宿主），通過(guò)人們接觸和親密交往而蔓延開(kāi)來(lái)。例如，鼻病毒或鏈球菌一般通過(guò)體液傳播微生物，而肺結核或麻疹細菌的傳播則通過(guò)氣溶膠滴、排泄物、污染物等傳播；間接傳播的人源性疾病包含三個(gè)成
分（因子、媒介及人），如由微生物引起廣泛蔓延的疾病會(huì )經(jīng)過(guò)節肢動(dòng)物媒介而傳播，如登革熱及瘧疾是由蚊子傳播的。直接傳播的動(dòng)物源性疾病包含三個(gè)成分（因子、傳染源及人），由氣溶膠滴或體液傳播。人們不經(jīng)常受到動(dòng)物的傳染性接觸，但狂犬病是少數屬于此類(lèi)的疾病之一。
間接傳播的動(dòng)物源性疾病包含四個(gè)成分（因子、媒介、傳染源及人），通過(guò)水、土壤、排泄物或節肢動(dòng)物媒介而被感染，如黑熱病、利曼關(guān)節炎等。有些傳染病雖然不會(huì )蔓延，但也與環(huán)境有關(guān)，如軍團病及破傷風(fēng)等。
各種氣候因素對傳播的影響取決于一個(gè)病原體生命周期中的變數及其對氣候的敏感程度。直接傳播的人源性疾病的變數少、聯(lián)系單純，對氣候影響敏感度低，而媒介性動(dòng)物源性疾病對環(huán)境聯(lián)系多，氣候對其影響程度高，氣候變化所造成的風(fēng)險預測難度也較大。
天氣及氣候對傳染病的影響
疾病的因子及其媒介處于特殊的環(huán)境之中，這種環(huán)境有利于它們的生長(cháng)、存活及散布。降水、溫度、濕度及紫外線(xiàn)輻射強度為環(huán)境的一部分，各氣候因素對各種傳染性疾病的流行有不同的影響。氣候通過(guò)對疾病微生物及媒介的復制和運動(dòng)而起作用，并直接影響疾病的傳播。氣候也可以間接影響到生態(tài)及人類(lèi)行為。
1.直接作用于微生物的復制速率。傳染性微生物的復制速率與周?chē)h(huán)境溫度成正比。微生物在媒介中復制所需的時(shí)間隨著(zhù)周?chē)鷾囟榷兓?，在某個(gè)溫度限值下所有復制活動(dòng)會(huì )停止。人體黏液表面及皮膚的感染程度與周?chē)鷾囟扔嘘P(guān)。例如，當細胞溫度低于體溫時(shí)，某些在上呼吸道的呼吸器官病毒生長(cháng)迅速?；魜y對溫度也很敏感，細菌復制需要最低的環(huán)境溫度。
2.直接作用于微生物運動(dòng)。許多微生物必須通過(guò)空氣或水的長(cháng)距離傳送，從一個(gè)宿主到另一宿主。如隱孢子蟲(chóng)病有時(shí)是因為暴雨沖刷到飲水蓄水池而傳播。
3.直接作用于媒介及動(dòng)物宿主的運動(dòng)及復制。許多節肢動(dòng)物媒介的地理分布受最低及最高溫度、濕度的限制。氣象變量也會(huì )影響媒介生命周期及其傳播疾病的速率。如吸血型節肢動(dòng)物在溫度升高到一定數值時(shí)，經(jīng)常增加叮咬頻率和繁殖速率。
4.作用于生物演化。許多傳染病因子的快速生長(cháng)和生命周期是通過(guò)微生物橫向基因轉移或物種傳遞實(shí)現的，這能促使新病原體的出現和演化。例如，許多流行性感冒病毒由于人、豬及遷移水鳥(niǎo)體內的流感病毒的混合及基因重組而出現。最近，人們都想了解病因演化，特別是病毒或細菌對抗生素和其他藥物的抗藥性的產(chǎn)生原因。氣候及生態(tài)變化似乎影響了疾病病原體的演化和適應能力，但這方面的研究工作還太少。
5.通過(guò)生態(tài)變化產(chǎn)生間接作用。有時(shí)由于天氣和氣候改變了局地生態(tài)系統而導致流行病，如西非的盤(pán)尾絲蟲(chóng)病就是一個(gè)例子。氣候變化引起的生態(tài)系統的不穩定性能增加宿主及傳染病因子，加快發(fā)生傳染病。
6.通過(guò)人類(lèi)活動(dòng)變化而產(chǎn)生間接作用。天氣變化改變人們活動(dòng)方式，并影響傳染病傳播速率。如天氣炎熱時(shí)，中央空調系統使用頻繁，這就可能成為細菌的藏身之處和擴散工具。又如學(xué)校假日期間，流感及其他呼吸道疾病減少，就是因為減少了人群聚集和接觸的緣故。
總之，氣候影響要與其他因素結合在一起考慮，文中右上圖表示的就是影響傳染病各種因素的作用和地位關(guān)系。
研究氣候與傳染病關(guān)系的方法
很多方法用于此類(lèi)研究，包括過(guò)去及現在事件的觀(guān)測分析法、未來(lái)可能事件的模式方法、交叉研究方法（如風(fēng)險評估及綜合評估）等?，F簡(jiǎn)要介紹某些研究方法。
1.觀(guān)測及試驗研究。屬于這一類(lèi)研究方法的有：自然變化的回顧分析（對過(guò)去的氣候變率及疾病的時(shí)間分布進(jìn)行分析，并作為未來(lái)變化的經(jīng)驗模擬，主要采用時(shí)間系列分析）；自然變化的加強觀(guān)測（即在異常天氣事件發(fā)生時(shí)，調查觀(guān)測疾病情況，進(jìn)行比較，如1998年厄爾尼諾期間，美國海洋大氣署曾進(jìn)行不同地點(diǎn)疾病與氣象的加強觀(guān)測，進(jìn)行抽樣及變化分析）；歷史趨勢的回顧分析（與前述回顧分析類(lèi)似，但再進(jìn)行變化趨勢的比較）；自然類(lèi)型的區域比較（對疾病影響范圍的自然空間分布進(jìn)行比較，尋找區域內的相似點(diǎn)與差異）。
2.模式法。數學(xué)模式是很有用的工具，用來(lái)觀(guān)察傳染病流行動(dòng)態(tài)過(guò)程，集成實(shí)驗室及現場(chǎng)研究信息，提出今后試驗及觀(guān)測方向以及評估監測和控制策略，同時(shí)可以預測疾病的未來(lái)風(fēng)險。模式類(lèi)型很多，但大體上可以分為兩類(lèi)：過(guò)程模式（利用已經(jīng)積累的生物物理機理的理論知識來(lái)模擬氣候變化對健康的影響，模式中的多變量交互是動(dòng)態(tài)性的，并充分考慮反饋過(guò)程）以及經(jīng)驗統計模式（從觀(guān)測研究中得出氣候與疾病變量之間的關(guān)系，并據此建立模式）。當然也可以?xún)深?lèi)模式結合使用。
調查及觀(guān)測資料需求
上述分析及預測方法的正確與否與所擁有的專(zhuān)業(yè)監察觀(guān)測資料的完整性和全面性關(guān)系甚大。從過(guò)去已經(jīng)做過(guò)的工作來(lái)看，以下幾類(lèi)數據是必不可少的。
1.流行病學(xué)資料。許多地方發(fā)生過(guò)流行病，但常常缺乏高質(zhì)量的流行病學(xué)數據。這種數據是評估氣候影響及建立預測模式的基礎。數據的年代越長(cháng)越好，以便確定平均狀態(tài)和檢測出異常；地理覆蓋范圍越寬，越能進(jìn)行比較研究，找出氣候對疾病傳播的影響。但這種資料由于各種原因（如害怕如實(shí)報告傳染病爆發(fā)會(huì )影響旅游及經(jīng)濟而縮小數字），使數據不實(shí)。此外，缺乏統一標準也使數據缺乏比較性。美國已經(jīng)建立全球出現傳染病的監察及反應系統，提出標準化的疾病監察報告制度，并實(shí)行電子化，以便有關(guān)方面共享。
2.環(huán)境觀(guān)測資料。氣象與生態(tài)觀(guān)測資料要與流行病學(xué)調查相協(xié)調，以便分析環(huán)境變化與疾病變化的關(guān)系。
世界氣象組織所組織的氣象觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )、數據收集處理系統和科學(xué)數據共享系統對公共衛生當局是一個(gè)良好榜樣。常規的生態(tài)參數（如土壤濕度、植被及海面溫度等）的觀(guān)測很不夠，可能要依靠遙感技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題。疾病動(dòng)態(tài)分布研究需要時(shí)空分辨率很高的環(huán)境資料。環(huán)境監測及公共衛生監測的基本參數觀(guān)測若能維持幾十年，對研究長(cháng)期趨勢就十分有利了。
3.遙感調查工具。最近許多研究人員利用衛星遙感資料來(lái)研究影響疾病傳播的環(huán)境因素，并正計劃發(fā)展高分辨率的遙感儀器。如美國NOAA衛星上的AVHRR資料，可以用來(lái)計算出植被指數歸一化差值（NDVI）或綠度指數。這種數據可用來(lái)進(jìn)行疾病監測，因為幾乎所有媒介型疾病的傳播周期都與植物環(huán)境有關(guān)，科學(xué)家們曾利用NDVI資料標明東非河谷熱疾病發(fā)生的潛在地區就是一個(gè)例子。遙感資料也可用在水生疾病研究中，例如找出海面溫度、海面高度及葉綠素濃度與霍亂爆發(fā)的關(guān)系等。此外，地理信息系統（GIS）對分析地理分布的遙感數據很有用。
關(guān)于疾病早期預警系統
早期預警系統是一種工具，用于溝通災害性事件將迫近危險的信息，并通報給弱勢群眾，以便采取緩解措施，有時(shí)也許能防止事件發(fā)生。氣象等自然災害預警系統已采用多年，但對傳染病流行預警方面還很少有人注意。疾病早期預警系統的目的是向公共衛生官員及公眾提供疾病可能爆發(fā)的預先警告。環(huán)境、生態(tài)觀(guān)測及氣候預測可以用來(lái)預測一種病原體的出現，以盡量減少其傳播。然后再進(jìn)行強化的調查，以確定是否發(fā)出警報。這種分階段、多步驟的預警系統的效用可能會(huì )更好一點(diǎn)?？傊?，疾病早期預警系統不能只靠氣候預測，而必須與生態(tài)及流行病學(xué)調查結
合形成完整的指標體系。
