WORLD DISTRIBUTION OF DENGUE-1995 farr chide: mic deng Countries wtth recent dengue activity Figure 1 World distribution of dengue viruses and their mosquito vector, Aedes aegypti, in 1995 Dengue, countries or areas at risk, 2013 □m at0pam的 imet ne expressen副 Figure 2 Dengue, countries or aeras at risk, 2013 1 Duane J Gubler and Gary G. Clark. Dengue/Dengue Hemorrhagic Fever: The Emergence of a global Health Problem. EID journal. Volume 1, Number 2-April 1995 2WHO英文官网 http://gamapserver.whoint_/maplibrary/files/mAps/globalDengueTransmission_ithriskmap.png?ua=1
Figure 1 World distribution of dengue viruses and their mosquito vector, Aedes aegypti, in 1995. 1 Figure 2 Dengue, countries or aeras at risk, 2013. 2 1 Duane J. Gubler and Gary G. Clark. Dengue/Dengue Hemorrhagic Fever: The Emergence of a Global Health Problem. EID journal. Volume 1, Number 2—April 1995. 2 WHO 英文官网. http://gamapserver.who.int/mapLibrary/Files/Maps/Global_DengueTransmission_ITHRiskMap.png?ua=1
很明显可以看出,从1995年到2013年,登革热在全球有区域性的扩张。如果先单单观 察登革热从“无”到“有”的区域,可以发现,扩张最显著的区域在美洲(具体为南美洲、 拉丁美洲、美国南部)。下面我们来看一下美洲的病例数增加情况与温度变化情况,尤其要 观察90年代到21世纪的大增温 (关于为何非洲和澳大利亚的登革热传播范围缩小,将在雨量模块进行解释) Incidence pattern of dengue hemorrhagic fever HF)in the Americas 10000 2.000 Figure3美洲1990-2006登革热病例数明显增长。 According to the Pan American Health Organization(PaHo, dengue transmission has increased significantly in the region in the last two decades 3 从Fgue3上可见,登革热不但在地域上有所扩张,而且病例数也成倍上扬。从190 年的4000病例,到2006年的15000病例,登革热的扩张触目惊心。 Jaime R. Torres, Julio Castro. The health and economic impact of dengue in Latin America [J]. Cad. Saude Publica vol 23, suppl. 1 Rio de Janeiro, 2007
很明显可以看出，从 1995 年到 2013 年，登革热在全球有区域性的扩张。如果先单单观 察登革热从“无”到“有”的区域，可以发现，扩张最显著的区域在美洲（具体为南美洲、 拉丁美洲、美国南部）。下面我们来看一下美洲的病例数增加情况与温度变化情况，尤其要 观察 90 年代到 21 世纪的大增温。 （关于为何非洲和澳大利亚的登革热传播范围缩小，将在雨量模块进行解释） Figure 3 美洲 1990-2006 登革热病例数明显增长。 According to the Pan American Health Organization (PAHO), dengue transmission has increased significantly in the region in the last two decades3. 从 Figure 3 上可见，登革热不但在地域上有所扩张，而且病例数也成倍上扬。从 1990 年的 4000 病例，到 2006 年的 15000 病例，登革热的扩张触目惊心。 3 Jaime R. Torres, Julio Castro. The health and economic impact of dengue in Latin America[J]. Cad. Saúde Pública vol.23, suppl.1 Rio de Janeiro, 2007
National(Contiguous U.S. )Temperature 1895-2012 1st warmest in Yearly Values National Climatic Data Center/ NESDIS/ NOAA Figure 4 Annual surface tem peratures for the conti guous U.S. compared to the 20th Century 1901-2000 average.美国(可视为北美洲)1901-2000的温度情况 89019001910192019001940195019601970198019902000 Figure5巴西(可视为南美洲)1890-2008的温度情况4 上述图表中,由北美、南美的温度曲线可以发现,在20世纪到21世纪,美洲气温稳步 上升,尤其在进入90年代、21世纪后,气温上升幅度更大,在美国尤其明显。这种气温稳 步升高的趋势,可以与登革热的扩张地图与病例数曲线相互吻合,很明显,全球变暖造成登 革热在 Figure1与 Figure2之中在美洲部分区域(具体为南美洲、拉丁美洲、美国南部) 的从“无”到“有”的地域扩张,更造成了在 Figure3中美洲登革热病例数成倍上涨。为 此,我组探究了全球变暖与虫媒病扩张(以本实例中的登革热为代表)的运作机制。 4 Marcelo Bento Paes de Camargo. The impact of climatic variability and climate change on Arabic coffee crop in Brazil[]. Bragantia, Vol 69 No. 1 Campinas, 2010
Figure 4 Annual surface temperatures for the contiguous U.S. compared to the 20th Century (1901-2000) average. 美国（可视为北美洲）1901-2000 的温度情况 Figure 5 巴西（可视为南美洲）1890-2008 的温度情况4 上述图表中，由北美、南美的温度曲线可以发现，在 20 世纪到 21 世纪，美洲气温稳步 上升，尤其在进入 90 年代、21 世纪后，气温上升幅度更大，在美国尤其明显。这种气温稳 步升高的趋势，可以与登革热的扩张地图与病例数曲线相互吻合，很明显，全球变暖造成登 革热在 Figure 1 与 Figure 2 之中在美洲部分区域（具体为南美洲、拉丁美洲、美国南部） 的从“无”到“有”的地域扩张，更造成了在 Figure 3 中美洲登革热病例数成倍上涨。为 此，我组探究了全球变暖与虫媒病扩张（以本实例中的登革热为代表）的运作机制。 4 Marcelo Bento Paes de Camargo. The impact of climatic variability and climate change on Arabic coffee crop in Brazil[J]. Bragantia, Vol.69 No.1 Campinas, 2010
1、缩短虫媒的生长周期 髙温提供了适宜的环境,提髙虫媒的繁殖能力,这可能导致虫媒密度增加而使疫病容易 传播 以甘比亚疟蚊( Anopheles gambiae)为例,在22℃下其蛹期约为2天,可是当温度增加 至32或34℃时,其蛹期仅1天。再以常见的登革热、疟疾的虫媒蚊子举例而言,受到水 体温度升高的影响,蚊幼虫缩短其发育的时间,致使短时间内大量病媒蚊虫族群的发生;同 时,在环境髙温的作用下,蚊子成虫吸血的速度增快、频率增加,从而增加了疾病传播的速 2、扩大虫媒栖息的空间分布 由于气候变暖,原本不适合虫媒栖息的较高海拔地区的温度相应升高,植物的生长分布 也不断随雪线上移,如此一来,虫媒的梄息在高海拔既有了气温条件又有了环境条件,于是, 虫媒的活动范围不断向更高海拔和更高纬度的区域扩散。 例如,莱姆病( Lyme disease)病媒蜱的分布也受环境温度严重的影响,目前发现它的地 理分布与全球的等温度线相关,随著地球温暖化的结果,病媒蜱的族群已顺势往北推移。近 来,加拿大的研究报告已经证实具传播莱姆病能力的全沟硬蜱( I xodesscapularis)和大西洋 硬蜱(I. pacificus)的分布也往北半球迁移,该现象也意味著全球气候逐渐升温,病媒婢的 分布有向外扩张、往高海拔分布的趋势。 3、增大病原体复制和增殖的速率 不仅仅虫媒本身会受到升温的影响,气候变暖对病原体的繁殖也有极大的促进作用,温 度越高,病原体本身复制和增值的速率会大大提高。实验室的试验证实:埃及斑蚊体内的登 革病毒在30℃时需要12天的复制周期可达到病毒量的高峰,但若温度升高至32-35℃时则 仅需要7天:类似结果也发生於由疟蚊传播的疟原虫,疟蚊需要处於18℃以上的环境,疟 原虫才会复制 蔡坤宪,黄旌集,吴文晢.气候变化对虫媒及虫媒传染病的影响[.台湾医学,2012,16:479-488 6崔维琪,曾强.气候变暖对虫媒传染病影响的硏究进展[.职业与健康.2012.9.第28卷第17期
1、缩短虫媒的生长周期 高温提供了适宜的环境，提高虫媒的繁殖能力，这可能导致虫媒密度增加而使疫病容易 传播。 以甘比亚疟蚊(Anopheles gambiae)为例，在 22℃下其蛹期约为 2 天，可是当温度增加 至 32 或 34℃时，其蛹期仅 1 天5。再以常见的登革热、疟疾的虫媒蚊子举例而言，受到水 体温度升高的影响，蚊幼虫缩短其发育的时间，致使短时间内大量病媒蚊虫族群的发生；同 时，在环境高温的作用下，蚊子成虫吸血的速度增快、频率增加，从而增加了疾病传播的速 度。 2、扩大虫媒栖息的空间分布 由于气候变暖，原本不适合虫媒栖息的较高海拔地区的温度相应升高，植物的生长分布 也不断随雪线上移，如此一来，虫媒的栖息在高海拔既有了气温条件又有了环境条件，于是， 虫媒的活动范围不断向更高海拔和更高纬度的区域扩散。 例如，莱姆病(Lyme disease)病媒蜱的分布也受环境温度严重的影响，目前发现它的地 理分布与全球的等温度线相关，随著地球温暖化的结果，病媒蜱的族群已顺势往北推移。近 来，加拿大的研究报告已经证实具传播莱姆病能力的全沟硬蜱(Ixodesscapularis)和大西洋 硬蜱(I. pacificus)的分布也往北半球迁移，该现象也意味著全球气候逐渐升温，病媒婢的 分布有向外扩张、往高海拔分布的趋势6。 3、增大病原体复制和增殖的速率 不仅仅虫媒本身会受到升温的影响，气候变暖对病原体的繁殖也有极大的促进作用，温 度越高，病原体本身复制和增值的速率会大大提高。实验室的试验证实：埃及斑蚊体内的登 革病毒在 30℃时需要 12 天的复制周期可达到病毒量的高峰，但若温度升高至 32-35℃时则 仅需要 7 天；类似结果也发生於由疟蚊传播的疟原虫，疟蚊需要处於 18℃以上的环境，疟 原虫才会复制 5。 5 蔡坤宪, 黄旌集, 吴文哲. 气候变化对虫媒及虫媒传染病的影响[J]. 台湾医学, 2012, 16 : 479-488. 6 崔维琪, 曾强. 气候变暖对虫媒传染病影响的研究进展[J]. 职业与健康. 2012.9. 第 28 卷第 17 期
4、延长虫媒病每年的传播周期 当阻断虫媒生长的冬季低温消失,病媒得以延续生长并和冬季出没的动物宿主密集接 触,更增加病原传播和适应新宿主后基因突变的机会。 5、导致飓风、洪水等极端的气候事件,会触发某些虫媒病的暴发流行 极端气候与自然灾害对虫媒病的影响将在下文详述。 二、降雨量与虫媒病的关系 (一)当代全球降雨量的变化 总的来说,由于全球变暖,全球的降雨量都大幅减少。主要事件包括澳大利亚近10年 的干旱以及美国大陆的长期干旱。彼得·贝恩斯( Peter baines)分析了全球的降水量观测 站、海洋表面温度数据,并且模拟大气在过去50年中如何运行以显示哪些地区降雨量增加, 哪些地区减少。他发现一个潜在趋势,即在过去大约15年中降水量稳步减少,其中全球变 暖所占的因素达37%。如果全球变暖继续,它对干旱的影响还将增加。贝恩斯的分析显示 共有四块区域降水量正在逐渐减少,这些地区分别是:美国大陆、澳大利亚、非洲的大片区 域以及南美洲的安第斯高原。但是也有赤道附近的两处区域降水量逐渐增加一一澳大利亚西 北部和南美洲的亚马逊盆地。在全球模式中,总体来说,热带地区降雨量增加,副热带和中 纬度地区降水量减少。 虽然整体降雨量减少不促进虫媒病扩张,但是本着硏究“气候对虫媒病传播的影响”的 目的,希望能对虫媒病的传播有更周到的了解,我组简要探究了雨季与虫媒病的关系。 补充:在本文 Figure1与 Figure2中,澳大利亚、非洲部分地区的登革热传染区域 缩小,此现象可以用雨量减小解释,依据是上文中所提的澳大利亚与非洲大片区域的降雨量 减少。 Figure 1与 Figure2中的缩小的区域,本来就较为炎热、气候较干燥,现加上气 候变暖造成的降雨量缩小,蚊虫赖以孳生的水域越来越少,所以尽管当地温度适合蚊子生存, 但由于缺少栖息地,所以最终蚊媒无法生存,登革热传播得以避免 (二)降雨将如何影响虫媒病传播 降雨充足可能带来有利于虫媒生存的环境,但降雨频繁也可能不利于虫媒生长。 7全球降雨量减少,37%归咎于全球变暖[EB/O http://www.weather.com.cn/static/html/article/20090327/28221.shtml
4、延长虫媒病每年的传播周期 当阻断虫媒生长的冬季低温消失，病媒得以延续生长并和冬季出没的动物宿主密集接 触，更增加病原传播和适应新宿主后基因突变的机会。 5、导致飓风、洪水等极端的气候事件，会触发某些虫媒病的暴发流行 极端气候与自然灾害对虫媒病的影响将在下文详述。 二、降雨量与虫媒病的关系 （一）当代全球降雨量的变化 总的来说，由于全球变暖，全球的降雨量都大幅减少。主要事件包括澳大利亚近 10 年 的干旱以及美国大陆的长期干旱。彼得•贝恩斯（Peter Baines）分析了全球的降水量观测 站、海洋表面温度数据，并且模拟大气在过去 50 年中如何运行以显示哪些地区降雨量增加， 哪些地区减少。他发现一个潜在趋势，即在过去大约 15 年中降水量稳步减少，其中全球变 暖所占的因素达 37% 。如果全球变暖继续，它对干旱的影响还将增加。贝恩斯的分析显示 共有四块区域降水量正在逐渐减少，这些地区分别是：美国大陆、澳大利亚、非洲的大片区 域以及南美洲的安第斯高原。但是也有赤道附近的两处区域降水量逐渐增加——澳大利亚西 北部和南美洲的亚马逊盆地。在全球模式中，总体来说，热带地区降雨量增加，副热带和中 纬度地区降水量减少7。 虽然整体降雨量减少不促进虫媒病扩张，但是本着研究“气候对虫媒病传播的影响”的 目的，希望能对虫媒病的传播有更周到的了解，我组简要探究了雨季与虫媒病的关系。 补充：在本文 Figure 1 与 Figure 2 中，澳大利亚、非洲部分地区的登革热传染区域 缩小，此现象可以用雨量减小解释，依据是上文中所提的澳大利亚与非洲大片区域的降雨量 减少。Figure 1 与 Figure 2 中的缩小的区域，本来就较为炎热、气候较干燥，现加上气 候变暖造成的降雨量缩小，蚊虫赖以孳生的水域越来越少，所以尽管当地温度适合蚊子生存， 但由于缺少栖息地，所以最终蚊媒无法生存，登革热传播得以避免。 （二）降雨将如何影响虫媒病传播 降雨充足可能带来有利于虫媒生存的环境，但降雨频繁也可能不利于虫媒生长。 7 全球降雨量减少, 37%归咎于全球变暖[EB/OL]. http://www.weather.com.cn/static/html/article/20090327/28221.shtml